Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

20
1 Perancangan dan Analisis Stamping Dies untuk Pembuatan Produk Bracket Bumper Dengan Proses Press Multi Forging Azmi Hilman / 20405140 Fakultas Teknologi Industri, Jurusan Teknik Mesin Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya No.100, Depok 16424 E-mail : [email protected] ABSTRAKSI Stamping Part adalah sebuah hasil dari suatu proses produksi yang dinamakan Sheet Metal Forming, dimana untuk menghasilkan Press Part dibutuhkan Sheet Metal atau lembar plat, Pressing Dies sebagai cetakannya dan mesin pres untuk memproduksinya. Penggunaan Pressed Part sangat dominan pada industri otomotif, elektronika, bahkan pada industri berat seperti industri kapal dan pesawat terbang. Penelitian ini bertujuan merancang dan membuat Stamping Dies untuk membuat suatu Preesd Part yang pemakaianya ditunjukan pada mobil yang merupakan salah suatu merek yang telah diproduksi di Indonesia. Proses yang dirancang dan dibuat diesnya hanya pada proses Blanking dan Forming dari enam proses yang direncanakan pembuatanya dimana proses lainya adalah Resttrike, Bending, Pierching 1 dan Pierching 2. Proses perencanaanya dimulai dengan terima drawing dari costomer, analisa flow proses, perencanaan Dies dan perhitungan-perhitungannya, proses manufakturnya, trial-trial dah tahap kirim sample, hingga mass production. Untuk proses Design ini menggunakan software cad, sedangkan untuk perhitunganya menggunakan teori-teori sheet metal forming. A. Kata Kunci : Pressed Part, Sheet Metal Forming, Pressing Dies 1. PENDAHULUAN Sheat Metal Forming adalah salah satu bagian dari proses produksi dimana dalam proses pembuatannya menggunakan sheet metal atau lembaran plat sebagai material, pressing dies sebagai cetakannya serta menggunakan mesin press sebagai mesin pemrosesnya. Hasil yang didapatkan dari proses ini adalah sheet metal part atau biasa dikenal dengan nama pressed part . Dalam dunia otomotif baik kendaraan roda dua maupun kendaraan roda empat atau lebih, industri elektronik bahkan di industri berat seperti industri kapal dan pesawat, pressed part merupakan satu bagian yang sangat penting dan penggunaannya cukup besar dan fungsinya belum dapat tergantikan oleh komponen lain karena sifat-sifatnya itu. Spesifikasi teknis yang belum dapat digantikan oleh bahan non metal

description

Perancangan dan Analisis Stamping Dies untuk Pembuatan ProdukBracket Bumper Dengan Proses Press Multi Forging

Transcript of Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

Page 1: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

1

Perancangan dan Analisis Stamping Dies untuk Pembuatan Produk

Bracket Bumper Dengan Proses Press Multi Forging

Azmi Hilman / 20405140

Fakultas Teknologi Industri, Jurusan Teknik Mesin Universitas Gunadarma

Jl. Margonda Raya No.100, Depok 16424

E-mail : [email protected]

ABSTRAKSI

Stamping Part adalah sebuah hasil dari suatu proses produksi yang dinamakan Sheet

Metal Forming, dimana untuk menghasilkan Press Part dibutuhkan Sheet Metal atau lembar

plat, Pressing Dies sebagai cetakannya dan mesin pres untuk memproduksinya. Penggunaan

Pressed Part sangat dominan pada industri otomotif, elektronika, bahkan pada industri berat

seperti industri kapal dan pesawat terbang.

Penelitian ini bertujuan merancang dan membuat Stamping Dies untuk membuat

suatu Preesd Part yang pemakaianya ditunjukan pada mobil yang merupakan salah suatu

merek yang telah diproduksi di Indonesia.

Proses yang dirancang dan dibuat diesnya hanya pada proses Blanking dan Forming dari

enam proses yang direncanakan pembuatanya dimana proses lainya adalah Resttrike,

Bending, Pierching 1 dan Pierching 2.

Proses perencanaanya dimulai dengan terima drawing dari costomer, analisa flow

proses, perencanaan Dies dan perhitungan-perhitungannya, proses manufakturnya, trial-trial

dah tahap kirim sample, hingga mass production. Untuk proses Design ini menggunakan

software cad, sedangkan untuk perhitunganya menggunakan teori-teori sheet metal forming.

A. Kata Kunci : Pressed Part, Sheet Metal Forming, Pressing Dies

1. PENDAHULUAN

Sheat Metal Forming

adalah salah satu bagian dari proses produksi dimana dalam proses pembuatannya menggunakan sheet metal

atau lembaran plat sebagai material, pressing dies sebagai cetakannya serta

menggunakan mesin press sebagai mesin pemrosesnya. Hasil yang didapatkan dari proses ini adalah sheet metal part atau

biasa dikenal dengan nama pressed part.

Dalam dunia otomotif baik

kendaraan roda dua maupun kendaraan roda empat atau lebih, industri elektronik

bahkan di industri berat seperti industri kapal dan pesawat, pressed part merupakan satu bagian yang sangat

penting dan penggunaannya cukup besar dan fungsinya belum dapat tergantikan

oleh komponen lain karena sifat-sifatnya itu.

Spesifikasi teknis yang belum

dapat digantikan oleh bahan non metal

Page 2: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

2

seperti kayu atau plastik misalnya dalam hal kekuatan yang cukup dalam menahan

beban yang besar termasuk beban kejut seperti komponen pressed part pada outer

body panel dan chasis mobil. Bila berbicara tentang pressed part, tentunya akan sangat berkaitan dengan pressing

dies. Sebab pressing dies adalah cetakan yang digunakan untuk membentuk pressed

part. Bentuk dari pressed part, kepresisian dari part yang dihasilkan tergantung dari dies-nya. Oleh sebab itu bagaimana

mendesain pressing dies yang baik adalah hal yang utama. Dalam proses desain

sebuah pressing dies perlu diperhatikan aspek-aspek berikut yang meliputi:

Kekuatan dari kontruksi dies yang

direncanakan, sebab dies dibuat untuk produksi masal dengan laju

produksi yang tinggi. Pemilihan material yang tepat dari

bagian-bagian dies, dengan

pemilihan material yang tepat dapat memperpanjang life time dies dan

memperlama proses kerusakan karena pemakaianya.

Safty dalam pengoprasian dies oleh

operator, safety adalah hal yang penting yang perlu diperhatikan

dalam perancangan awal suatu dies untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja dalam

pengoperasiannya. Mudah dalam proses

manufakturnya dan mampu dikerjakan oleh mesinmesin yang tersedia.

Cost pembuatan yang rendah, dengan adanya cost yang rendah

maka akan menurunkan harga suatu pressed part yang dijual ke customer. Sebab dengan harga

yang rendah, pressed part yang dihasilkan akan mampu

berkompetisi di pasaran. Kualitas dies yang bagus, kualitas

yang bagus dari suatu dies dengan

sendirinya akan menghasilkan pressed part yang bagus dari segi

kualitas. Sebab dengan kualitas

yang baik, pressed part yang dihasilkan akan memenuhi kriteria

yang disyaratkan oleh pelanggan atau customer requirement dan

meningkatkan kepuasan pelanggan atas produk yang dihasilkan.

Mudah dalam bongkar pasang

ketika suatu saat dibutuhkan perawatan atau penggantian spare

part-nya. Pressing dies tentunya butuh perawatan dan penggantian spare part apabila suatu saat

mengalami gangguan. Selain berbicara tentang sheet metal

forming yang mana output dari proses tersebut adalah pressed part dan pressing dies sebagai cetakannya maka

juga perlu diketahui mengenai mesin press. Mesin press adalah mesin yang

digunakan untuk memproduksi pressed part tersebut. Klasifikasi mesin press terbagi menjadi beberapa kategori,

namun yang akan dibicarakan adalah berdasarkan sumber power yang

digunakan yaitu: mesin press mekanik dan mesin press hidrolik. Mesin press mekanik menggunakan sistem kendali

flywheel untuk mendapatkan pergerakan ram. Flywheel menyerap

energi dari motor yang berputar terus menerus dan menyalurkan energi yang tersimpan tersebut kepada benda kerja.

Mesin press jenis ini mempunyai kecepatan yang cukup tinggi dan bisa

menghasilkan kapasitas produksi yang tinggi. Sedangkan tipe yang kedua adalah mesin press hidrolik dimana

menggunakan pergerakan silinder hidrolik untuk menggerakkan ram.

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 PENGERTIAN DASAR

Pressing dies adalah suatu alat perkakas tekan yang digunakan untuk

memotong atau membentuk suatu sheet metal atau plat lembaran sesuai dengan bentuk yang diinginkan. Dalam

operasionalnya, pressing dies ini digerakkan oleh mesin press, apakah

Page 3: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

3

mechanical press machine atau hydraulics press machine.

Tujuan dari pembuatan pressing dies adalah untuk membuat komponen secara

masal dengan ukuran dan bentuk yang sama dalam waktu yang relatif singkat. Jadi pressing dies berfungsi menghemat

waktu pengerjaan dan penghematan biaya produksi.

Jadi pressing dies berfungsi menghemat waktu pengerjaan dan

penghematan biaya produksi.

2.2 BAGIAN-BAGIAN DARI

PRESSING DIES

Secara umum pressing dies terbagi menjadi dua bagian yaitu Botom dies dan

Upper dies.

2.3 JENIS-JENIS DIES

Secara umum konstruksi dies dibagi menjadi dua bagian yaitu:

~ Single Operation Dies ~ Multi Operation Dies

2.3.1 Single Operation Dies.

Single Operation Dies atau biasa disebut single dies adalah konstruksi dies

yang mempunyai sebuah proses pada die set-nya dan hanya menghasilkan sebuah

part dalam sekali stroke. Part yang dihasilkan dapat berupa hasil blank, part setengah jadi atau finish goods part.

Macam – macam single operation dies antara lain:

2.3.1.1 Cut Off Die.

Cut off die dipergunakan hanya untuk proses cutting dengan tujuan cutting

blank, separating atau scrap cutting. Cut off die juga kerap kali dipadukan dengan

proses blanking untuk memotong scrap. Pemotongan blank dengan cut off die terbatas pada blank yang sederhana dan

tidak dituntut ketelitian. Gambar dibawah.

Gambar 2.3 Cut Off Dies

2.3.1.2 Cut Off & Drop Through

Blanking Die

Cut Off & Drop Through Blanking Die dipergunakan untuk proses blank-

cutting, hanya saja hasil pemotongan akan jatuh ke bagian bawah dari die melewati lubang pada bolster mesin dan masuk ke

tempat penampungan. Cut off sangat efisien dalam pemakaian bahan karena

scrap yang terbuang sangat sedikit. Gambar dibawah ini menunjukan tipe cut off & drop through blanking die.

Gambar 2.4 Cut Off & Drop Through Blanking Die

2.3.1.3 Drop Through Die

Drop Through Die atau dengan istilah lain Blank Through Die adalah

konstruksi press dies yang produknya jatuh ke bawah die dan melewati lubang pada bolster mesin dan masuk ke penampungan.

Konstruksi dies seperti ini pada umumnya untuk proses blanking dan untuk

membuang scrap pada proses pierching. Untuk jenis konstruksi dies ini

memerlukan stripper untuk menahan

material ketika dies sedang bekerja. Inverted Die atau istilah lainnya

Return-Type Blanking Die adalah die dimana

hasil blank akan jatuh ke bawah die tetapi kembali ke atas pada posisi yang sama pada

saat pemotongan. Mekanisme ini dapat terjadi karena adanya pad yang mengangkat

kembali hasil blank karena adanya gaya

spring atau urethane yang menekan pad ke atas. Kadang kala susunan punch dan die

dibalik yaitu dengan menempatkan punch di

bawah dan die di atas, dengan demikian blank yang dihasilkan akan berada di atas

yang kemudian dengan mekanisme knock-out.

2.3.2 Multi Operation Dies

Multi Operation Dies adalah dies yang didesain untuk bekerja pada dua atau lebih operasi dalam sekali stroke.

Konstruksi dies ini memang lebih rumit sebab harus dicari kesesuaian die height

Page 4: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

4

dari proses-proses tersebut. Bila die height-nya tidak sama maka part yang

dihasilkan tidak sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan dari drawing produknya.

Macam-macam multi opration dies adalah

2.3.2.1 Compound Dies

Compound Dies merupakan gabungan dua atau lebih proses yang

berhubungan menjadi satu artinya adalah dua atau lebih proses dirancang terdapat pada satu dies. Waktu prosesnya dilakukan

serentak. Pilihan untuk membuat compound dies tergantung pada beberapa

pertimbangan antara lain: ~ Cost produksi ~ Cycle time yang pendek

~ Akurasi part ~ Penghematan pemakaian mesin Gambar

dibawah ini menunjukan tipe compound dies.

Gambar 2.5 Dies Compound

2.3.2.2 Combination Dies

Combination Dies atau istilah yang

lazim disebut Group Tool, Gang Process atau Family Dies yang artinya adalah

gabungan dari dua atau lebih proses pada satu die set yang tidak sejajar pemakaiannya. Ini mengandung arti bahwa

pada satu die set terdapat dua atau lebih proses. Dalam sekali stroke dihasilkan

jumlah part sesuai dengan jumlah proses yang ada pada satu die set. Gambar dibawah ini menunjukan tipe combination

dies.

Gambar 2.6 Combination Dies

2.3.2.3 Progressive Dies

Progressive Dies terdiri dari banyak proses atau multiple station yang saling berhubungan yang berasal dari

material yang sama. Pada progressive dies umumnya menggunakan coil ( steel sheet

gulungan ) dan coil feeder sebagai penggerak coil secara otomatis. Part yang

diproses dari awal akan menempel terus pada lembaran plat sampai dengan proses terakhir. Harga progressive dies memang

sangat mahal, oleh karena itu hanya produk yang volume produksinya tinggi

yang menggunakan press dies jenis ini.

Gambar 2.7 Progresiv Dies

2.4 JENIS-JENIS PROSES SHEET

METAL FORMING

Secara umum proses-proses yang terdapat

pada sheet metal forming dikelompokkan menjadi tiga bagian yaitu:

1. Proses Cutting ( pemotongan ) 2. Proses Forming ( pembentukan ) 3. Proses Compression ( penekanan)

2.4.1 Proses Cutting ( pemotongan )

Proses cutting / pemotongan pada

sheet metal mempunyai banyak tujuan sesuai dengan fungsi dari proses pemotongan tersebut yang spesifik. Maka

untuk istilah pemotongan juga berbeda-beda agar tidak salah pengertian. Jenis-

jenis proses pemotongan tersebut antara lain: 2.4.1.1 Blanking.

Proses blanking bertujuan agar mendapatkan hasil potongnya atau blank,

sedangkan sisanya akan dibuang sebagai sampah atau disebut scrap. Gambar dibawah ini menunjukan proses blanking.

Gambar 2.8 Proses Blanking

Page 5: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

5

2.4.1.2 Cutting.

Proses cutting merupakan proses

pemotongan beberapa bagian dari suatu part. Sisa pemotongan dibuang sebagai

scrap. Gambar dibawah ini menunjukan proses cutiing.

Gambar 2.9 Proses Cuting

2.4.1.3 Trimming

Proses trimming merupakan

kelanjutan dari proses drawing yaitu pemotongan sisa material yang tidak

berguna untuk mendapatkan ukuran akhir yang dibutuhkan. Proses trimming akan meninggalkan bagian yang tidak berguna.

Gambar 2.10 Proses Trimming

2.4.1.4 Notching

Notching adalah proses pemotongan pada bagian pinggir material /

part, biasanya pada progressive dies. Dengan pemotongan tersebut, part berangsur terbentuk walaupun masih

menempel pada scrap skeleton. Gambar dibawah ini menunjukan proses notching.

Gambar 2.11 Proses Notching

2.4.1.5 Parting Atau Separating

Parting atau separating adalah

proses pemisahan suatu part menjadi dua bagian atau beberapa bagian dari sheet

metal strip sehingga menghasilkan part yang dikehendaki. Pada proses separating terdapat scrap yang tidak terpakai. Gambar

dibawah ini menunjukan proses parting atau separating.

Gambar 2.12 Proses Parting Atau Separating

2.4.2 Proses Forming ( pembentukan ) Forming adalah istilah umum yang

dipakai pada proses pembentukan sheet metal untuk mendapatkan contour yang

diinginkan. Proses forming, tidak menghasilkan pengurangan atau penghilangan material seperti yang terjadi

pada proses cutting. Maka untuk istilah pembentukan juga berbeda-beda agar tidak

salah pengertian. Jenis-jenis proses pembentukan tersebut antara lain: 2.4.2.1 Bending

Bending adalah proses penekukan plat dimana hasil dari penekukan ini

berupa garis sesuai dengan bentuk sudut yang diinginkan. Gambar dibawah ini menunjukan proses bending.

Gambar 2.19 Proses Bending

2.4.2.2 Flanging

Flanging adalah sama seperti bending namun garis bending yang

dihasilkan tidak lurus melainkan mengikuti bentuk part yang bersangkutan.

Proses ini dimaksudkan untuk memperkuat bagian sisi dari produk atau untuk alasan keindahan.

Gambar 2.20 Proses Flanging

2.4.2.3 Forming

Forming mengacu pada pengertian

yang lebih sempit yang artinya adalah deformasi dari sheet metal yang merupakan kombinasi dari proses bending

dan flanging. Proses forming menghasilkan bentuk yang sangat

kompleks dengan tekukan-tekukan serta contour part yang rumit. Gambar dibawah ini menunjukan

proses forming.

Page 6: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

6

Gambar 2.21 Proses Forming

2.4.2.4 Drawing

Drawing adalah forming yang cukup dalam sehingga proses

pembentukannya memerlukan blank holder atau stripper dan air cushion / spring untuk mengontrol aliran dari

material. Untuk bentuk yang tidak beraturan diperlukan bead untuk

menyeimbangkan aliran material. Untuk menghasilkan produk yang baik, sebaiknya digunakan steel sheet khusus

proses drawing dan menggunakan mesin press hidrolik. Gambar dibawah ini

menunjukan proses drawing.

Gambar 2.22 Proses Drawing

2.4.2.5 Deep Drawing.

Deep Drawing merupakan proses

drawing yang dalam sehingga untuk mendapatkan bentuk dan ukuran produk akhir diperlukan beberapa kali proses

drawing. Blank holder / stripper mutlak diperlukan dan hanya dapat diproses pada

mesin press hidrolik dan menggunakan sheet metal khusus untuk deep drawing. Gambar dibawah ini menunjukan proses

deep drawing.

Gambar 2.23 Proses Deep Drawing

2.4.3 Proses Compression ( penekanan )

Proses ini termasuk dalam operasi

forming yang mana tekanan yang kuat diberikan pada sheet metal untuk menghasilkan tegangan kompresi yang

tinggi pada plat untuk menghasilkan deformasi plastis. Jenis-jenis proses

penekanan ini adalah : 2.4.3.1 Stamping Atau Marking

Stamping atau Marking atau

kadang-kadang disebut proses coining digunakan untuk membuat tanda, simbol,

huruf atau bentuk lainnya dengan proses

cold forging. Gambar dibawah ini menunjukan proses stamping.

Gambar 2.33 Proses Stamping Atau Marking

2.4.3.2 Heading

Heading adalah proses pembentukan kepala dari part, biasanya

pada material steel bar. Proses pembentukannya dengan proses hot forging atau cold forging dimana bagian

ujung dari part diproses dengan menggunakan pressing dies untuk

membentuk kepala. Gambar dibawah ini menunjukan proses heading.

Gambar 2.34 Proses Heading

2.4.3.3 Sizing

Sizing adalah operasi dimana material plat diberi tekanan tinggi yang mana

menyebabkan material mengalir, karena itu sizing bertujuan untuk memperbesar

akurasi dimensi dari part / benda kerja. Gambar dibawah ini menunjukan proses sizing.

Gambar 2.35 Proses Sizing

2.5 FAKTOR YANG BERPENGARUH

PADA PROSES PEMOTONGAN Pada proses pemotongan, untuk

mendapatkan hasil part yang baik harus

diperhatikan hal-hal berikut : gaya dari punch, F; speed dari punch; kondisi

permukaan dan material punch dan die;

kondisi sisi pisau pemotong punch dan die; type pelumasan; dan clearence atau

kelonggaran antara punch dan die.

2.6 Faktor Yang Berpengaruh

Pada Proses Pembentukan

Salah satu jenis proses pembentukan

adalah proses bending, yang mana tidak

Page 7: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

7

hanya untuk pembentukan sebagai bentuk L,

U atau V, tapi juga untuk memperbaiki

kekakuan momen inersianya. Proses bending

mempunyai sejumlah besar penerapannya

pada otomotif, industri pesawat terbang atau

untuk memproduksi produk-produk sheet

metal lainnya. Hampir semua proses-proses

pembentukan yang telah dijelaskan di atas

dasarnya adalah bentuk bending dimana

bentuk-bentuk bending tersebut saling

berhubungan sehingga menjadikannya

sebuah bentuk bending yang kompleks.

Dalam proses pembentukan, ada

beberapa faktor yang harus diperhatikan agar

part yang dihasilkan dari proses

pembentukan sesuai dengan standar yang

ada yaitu sesuai drawing part. Pada kasus ini

diambil salah satu proses yaitu proses

bending yang dipakai sebagai dasar analisa.

Faktor-faktor tersebut adalah sbb:

2.6.1 Deformasi Bending

Ketika sheet metal di-bending,

maka tegangan tekan (compression stress) terjadi sepanjang permukaan bagian dalam

dari daerah yang di-bending dengan arah tegak lurus terhadap sumbu bending. Hal ini bisa menimbulkan masalah kerutan

(wringkle) pada produk. Sementara tegangan tarik terjadi (tensile stress) pada

permukaan bagian luar dari daerah yang di-bending juga pada arah tegak lurus permukaan yang di-bending.

Hal ini bisa mengakibatkan retakan (crack) pada produk. Karena kedua

fenomena tersebut (compression stress dan tensile stress) maka terbentuklah garis maya yang disebut garis netral di antara

permukaan dalam dan permukaan luar dari daerah yang di-bending. Garis netral

tersebut tidak mengalami tekukan atau

tarikan ilustrasinya dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 2.43 Tegangan Pada Proses Bending

Ketika radius bending terlalu kecil, garis netral tersebut akan terletak di antara

garis tengah dan sisi permukaan bagian dalam dari plat. Pada potongan penampang

dari sumbu bending, compression stress dan tensile stress bertindak searah sumbu bending yang akan menghasilkan

lengkungan. Ketika ri lebih besar dari pada tebal material, akibat yang ditimbulkan

dari tegangan tersebut sangatlah kecil dan tidak menimbulkan masalah yang berarti.

Di sisi lain, apabila ketebalan

material yang mana ri/ T kecil,kelengkungan yang terjadi tidak bisa diremehkan, dan jika ukuran yang akan di-

bending cukup panjang, kelengkungan ini akan terjadi pada kedua ujungnya yang

melebihi garis tengah dari plat. Untuk menghilangkan kelengkungan tersebut dibutuhkan perbaikan pada ukuran die atau

dengan cara proses tambahan yaitu restrike atau dengan metode lainnya.

2.6.2 Perhitungan Gaya Bending

Pada proses bending, ada tiga jenis proses pembentukannya yaitu U-bending,

V-bending dan L-bending dengan wiping die. Berikut ini adalah analisa perhitungan

gaya-gaya bending. 1. L-bending / wiping die

Cara kerja proses bending dengan

menggunakan L-bending atau wiping die adalah dimana material dijepit pada die

oleh stripper pada salah satu sisi dan punch menekuk perpanjangan material yang melebihi sisi die yang lain. Pada sisi punch

bending sering dibuatkan radius yang bertujuan ketika sedang terjadi proses

penekukan, material tidak mengalami sobek.

Page 8: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

8

Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Gambar 2.44 L-Bending atau Wiping Die

Untuk perumusan gaya yang dibutuhkan

pada proses L-bending dapat dinyatakan sbb :

(2.1)

Dimana :

(2.2)

Sedangkan ML dapat dirumuskan sebagai berikut :

(2.3)

Dimana : n = koefisien koreksi kekerasan

material ( n = 1.6 - 1.8) UTS = kekuatan tarik maksimum

material (Mpa)

b = panjang bending (mm) T = tebal bending (mm)

= sudut bending (derajat) ML = momen L bending

2. U-bending

Disebut U-bending karena material

yang diproduksi dari proses bending menyerupai kanal U. Dies U-bending biasanya dipasangkan pressure pad /

ejector yang dapat mencegah metal yang di-bending melengkung dan tidak rata

pada bagian bawahnya. Ejector juga mencegah material ketika proses bending berlangsung, mengalami variasi ketinggian

pada kaki-kakinya.

Konsekwensi penambahan ejector pada U-bending dies dapat meningkatkan

beberapa ton kapasitas mesin press dari yang dibutuhkan namun mempunyai

keuntungan seperti beberapa hal yang disebutkan sebelumnya.

Untuk perumusan gaya yang

dibutuhkan pada proses U-bending dapat dinyatakan sbb :

(2.4)

Dimana :

(2.5)

Sedangkan M dapat dirumuskan sebagai

berikut :

(2.6)

Dimana :

n = koefisien koreksi kekerasan material ( n = 1.6 - 1.8)

UTS = kekuatan tarik maksimum material (Mpa)

b = panjang bending (mm)

T = tebal bending (mm)

= sudut bending (derajat)

MU = momen bending U Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 2.45 Macam-Macam Proses U-Bending

Jika pada proses bending

membutuhkan ejector maka gaya bending membutuhkan peningkatan 30 persen

sehingga total gaya bending untuk Ubending adalah :

Page 9: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

9

1. V-bending

V-bending dapat dipertimbangkan

sebagai air bending. Maksudnya adalah bahwa pada permulaan fasa bending, jarak

antara tumpuan material adalah (lk-2Rk) dan gaya diterapkan pada titik pertengahan dari penumpu. Pada fasa permulaan, sisi

dari die yang mana material bersentuhan pada sekelilingnya disebut, Rk. Dan radius

punch disebut, Ri yang akan selalu lebih kecil dari radius bending. Maka gaya dari V-Bending dapat

dinyatakan sbb :

(2.7)

Sedangkan M dapat dirumuskan sbb :

(2.8)

Dimana : n = koefisien koreksi kekerasan

material ( n = 1.6 - 1.8) UTS = kekuatan tarik maksimum

material (Mpa)

b = panjang bending (mm) T = tebal bending (mm)

= sudut bending (derajat) Mv = momen bending Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar

dibawah ini :

Gambar 2.46 Macam-macam Proses V-Bending

Pada gambar berikut dapat diilustrasikan hubungan antara gaya bending dan pergerakan punch :

Gambar 2.47 Kurva Gaya Terhadap Pergerakan

Punch

Penjelasan dari grafik di atas adalah sbb: Fasa pertama, deformasi plastik

(OE). Fasa kedua, gaya yang umumnya

konstan (EF). Fasa ketiga, gaya yang menurun

karena material slip terhadap die

(FG). Fasa keempat, material mengalami

proses bending (GH). 2.6.3 Dasar Perhitungan Dimensi

Die

Block die atau dalam istilah pressing

dies biasa disebut die yang mana pada operasi blanking dan punching dibebani gaya. Kira-kira 40 persen dari gaya ini

akan mempengaruhi kerusakan die pada arah radial. Bagaimanapun, die mengalami

penambahan beban karena faktor gesekan yang terjadi ketika proses blanking berlangsung atau material yang di-

punching dan didorong melalui die. Perhitungan yang dipakai untuk

menentukan dimensi tebal die.

(2.9)

Dimana : T : tebal material

a , b : dimensi panjang dan lebar die hole dalam

C : Konstanta yang berdasarkan mecanical propertis material sheeet metal

Tabel 2.2 Konstanta

Sedangkan jarak hole die terhadap sisi-sisi die dinyatakan dengan e, nilai yang aman

untuk e dirumuskan : e = (10~12) + 0,8 H (2.10)

Maka dimensi die adalah : Panjang ( A ) : a + 2e

Lebar ( B ) : b + 2e

Page 10: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

10

Untuk persamaan lendutan maksimum dapat meggunkan rumus sebagai berikut :

(2.10)

Dimana :

δ = 0,08mm (lendutan maksimum) Untuk penjelasanya dapat dilihat

pada gambar dibawah ini :

Gambar 2.48 skema perhitungan dimensi die

Umumnya pada konstruksi die terutama pada proses blanking atau

piercing, pada lubangnya diberi tapper / ketirusan. Ketirusan ini berfungsi sebagai

pembebas scrap yang jatuh kebawah die. Banyak kasus kerusakan die baik itu keretakan atau pecahnya die atau patahnya

punch yang terjadi pada proses piercing atau blanking karena pada die tidak diberi

ketirusan atau diberi ketirusan namun sudutnya kurang sehingga banyak scrap yang menumpuk pada hole die dan

menyumbat keluarnya scrap sehingga ketika scrap tidak lagi bisa terdorong ke

bawah sedangkan tekanan punch tetap berlangsung mengakibatkan tekanan itu diteruskan ke sekeliling die atau

dibalikkan kembali ke punch sehingga berakibat die retak / pecah atau punch

patah. Oleh sebab itu untuk

mengantisipasi hal tersebut maka pada die

diberi ketirusan yang besarnya 3º ~ 5º. 2.6.4 Dasar Perhitungan Dimensi

Punch

2.6.5 Punch adalah pasangan dari die

yang mana fungsinya pada proses blanking

atau punching sebagai pisau potong dalam

prakteknya di industri press dies ada

bermacam-macam. Namun ada beberapa

produsen press dies component yang telah

membuat standart-nya. Perusahaan ini

membuat bermacam-macam standart

komponen press dies salah satunya

membuat punch. Punch yang dibuat

biasanya hanya diperuntukan untuk proses

piercing atau punching saja, namun tidak

untuk membuat punch berkontur yang

biasanya digunakan untuk proses blanking.

Untuk pembuatan punch ada beberapa

faktor yang harus diperhatikan antara lain:

~ Punch didesain harus tidak mengalami

buckling ketika proses pemotongan sedang berlangsung.

~ Harus cukup kuat melawan gaya stripper.

~ Tidak mudah berotasi ketika proses pemotongan berlangsung.

Untuk mendesain punch terutama dalam penentuan dimensi panjangnya, maka perlu diperhatikan buckling yang

mungkin terjadi pada punch. Apabila konstruksi dies menggunakan stripper,

maka buckling yang mungkin terjadi pada bagian tengah punch. Sedangkan bila punch tidak menggunakan stripper maka

buckling yang mungkin terjadi pada bagian ujung dari punch. Ilustrasinya dapat

diperlihatkan pada gambar di bawah ini :

Gambar 2.49 punch tanpa striper dan dengan striper

Untuk penentuan panjang punch

maksimum dapat digunakan

rumusan :

(2.12)

Dimana:

E = Modulus elastisitas material punch. I= Momen inersia

F = Gaya kritis pemotongan

(2.14)

Page 11: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

11

Dimana : L : Total panjang potongan

T : Tebal material UTS : Tegangan tarik maksimum

material

Untuk ketebalan material yang tidak

seragam, gesekan antara punch dan material dapat meningkatkan gaya hingga

30%, atau bisa juga disebut safety factor dalam proses pemotongan. Jadi variabel-variabel tersebut harus dipertimbangkan

untuk pemilihan daya mesin press yang dibutuhkan. Bahwa gaya yang dibutuhkan

mesin press, Fp diperoleh dengan persamaan :

(2.15)

2.6.7 Dasar Perhitungan Stripper Pada

Proses Blanking

Seperti telah diketahui sebelumnya bahwa fungsi dari stripper adalah untuk

menjepit atau menahan material agar material tidak bergerak ketika proses pemotongan atau pembentukan sedang

berlangsung. Pada konstruksi dies, terutama pada proses pemotongan,

pemakaian stripper elastis lebih dominan. Selain berfungsi sebagai penjepit atau penahan material, stripper elastis juga

berfungsi mengarahkan ujung punch terhadap die ketika terjadi proses

pemotongan sehingga buckling pada ujung punch dapat terhindarkan. Jenis stripper elastis ini adalah stripper pegas dan

stripper urethane. Untuk gaya stripper (Fs) yang dibutuhkan dapat diketahui dari

rumus : (2.16)

Dimana : CS : Konstanta Strriping

F : gaya kritis pemotongan

BAB III PERANCANGAN DAN PERMESINAN DIES

3.1 Perancangan Dies Bracket

Proses pembuatan part Bracket dapat diperhatikan pada Flow Chart berikut ini :

Gambar 3.1 flow chart pembuatan dies

bracket

Step 3 :

Sebagai gambaran awal, flow proses yang direncanakan pada

pembuatan pressed part Bracket adalah sebagai berikut:

1. Proses blanking

Gambar 3.5 Blank Part

2. Proses Forming

Gambar 3.6 Forming Part

3. Proses Restrike

Gambar 3.7 Restrike Part

4. Proses Bending

Page 12: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

12

Gambar 3.8 Bending Part

5. Proses piercing family (pierching 1 &

2 )

Gambar 3.9 Proses piercing family

3.2 Analisa Pada Proses Forming

Karena kontur part ini bukan

merupakan bending sederhana dan juga merupakan kontur yang cukup kompleks

maka untuk menganalisa part ini akan dibagi dalam beberapa tahapan bending yaitu:

bending 1 (bending-L) bending 2 (bending-U) bending 3 (bending-V1)

bending 4 (bending-V2) Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar

berikut:

Gambar 3.10 Tahapan Proses Forming

3.2.1 Perhitungan Gaya Pembentukan

Tahapan 1 Pada tahap ini dimisalkan part mengalami

bending-L pada bagian sisisisinya seperti ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 3.11: Ilustrasi Bending-L

Gambar 3.12: Detail Bending-L

Untuk perhitungan gaya bending dapat menggunakan rumusan sebagai

Dimana :

Sedangkan untuk perhitungan

momen L-bending dapat digunakan rumusan sebagai berikut:

Dimana :

Tabel 3.1 Mechanical Properties Sheet Metal

b = Panjang kontur bending - L

panjang kontur ( A – B ) = (90/360x2π.65) + 34.4 + (90/360x2π.8,5) + 6,1= 64,06 mm

Gambar 3.13 Detail Bending-L

Sehingga

Maka

Page 13: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

13

Gaya Bending-L pada kedua sisi menjadi

Tahapan 2

Pada tahapan ini dimisalkan part mengalami bending-U seperti ditunjukan

pada gambar berikut ini :

Gambar 3.14 Ilustrasi Bending-U

Gambar 3.15 Detail Bending-U

Untuk perhitungan gaya Bending-U dapat menggunakan rumusan sebagai berikut :

Dimana :

Sedangkan untuk perhitungan momen U-bending dapat digunakan

rumusan sebagai berikut :

Dimana : n = 1.8

UTS = 270 mpa = 270 x 106 N/m b = panjang kontur Bending-U

(panjang kontur A-B)

= ( 90/360 x 2 π.5,1 ) + 40,3 + (90/360 x 2 π.9,4) + 13,8 = 76,88mm

Gambar 3.16: Panjang Bending-U

Sehingga

Maka

Tahapan 3

Pada tahap ini dimaksimalkan part mengalami bending-V1 seperti ditunjukan

pada gambar berikut ini :

Gambar 3.17: Ilustrasi Bending-V1

Gambar 3.18: Detail Bending-V1

Untuk perhitungan gaya bending

dapat menggunakan rumusan sebagai berikut :

Dimana

Sedangkan untuk perhitungan momen V-

bending dapat digunakan rumusan sebagai berikut :

Dimana :

n = 1,8 UTS = 270 Mpa = 270 x 106 N/m

b = panjang kontur Bending-V1 (panjang kontur A-B)

Page 14: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

14

= 2+( 90/360 x 2 π.3,5 ) + 0,4 + (90/360 x 2 π.3,5) + ( 20/360 x 2 π.29,3 ) +

(69/360 x 2 π.3,5) + 0,4 + (90/360 x 2 π.3,5) +2

= 44,68 mm

Gambar 3.19 Panjang Bending-V1

Sehingga

Maka

Tahapan 4 Pada tahapan ini dimisalkan part

mengalami bending-V2 seperti ditujukan pada gambar berikut ini.

Gambar 3.20 Ilustrasi Bending-V2

Gambar 3.21 Detail Bending-V2

Untuk perhitungan gaya bending

dapat menggunakan rumusan sebagai berikut :

Dimana :

Lk = 67,2 Rk = 3mm & 4mm (diambil nilai

terbesar yaitu 4mm) Ri = 6mm

= 90o

Sedangkan untuk perhitungan

momen V-bending dapat digunakan rumusan sebagai berikut :

Dimana

n

= 2+( 90/360 x 2 π.3,5 ) + 0,4 + (90/360 x

2 π.3,5) + ( 20/360 x 2 π.29,3 ) +( 20/360

x 2 π.29,3 ) + (69/360 x 2 π.3,5) + 0,4

+ (90/360 x 2 π.3,5) + 2

Gambar 3.22 Panjang Bending-V2

Sehingga

Maka

Sehingga total gaya forming yang dibutuhkan adalah .

Dengan pertimbangan gesekan

material dengan punch dan die forming ketika proses berlangsung, bottoming opration untuk mengurangi spring back

Page 15: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

15

maka gaya total yang dibutuhkan sebesar 1,3 F.

3.2.2 Perhitungan Dimensi Die

Pada analisa perhitungan untuk menentukan dimensi ketebalan die dapat

menggunakan pendekatan mekanika teknik dengan menggunakan metoda

”Superposisi”. Metoda ini menetapkan bahwa ”kemiringan atau kelendutan kepada Setiap titik pada balok sebagai

resultan “kemiringan dan lendutan pada titik tersebut yang disebabkan oleh beban

yang bekerja secara terpisah ”. Ilustrasinya dapat diperlihatkan pada gambar berikut ini:

Beban merata 13264/110 = 120,58 N

Gambar 3.23: Ilustrasi Beban Pada Die

Untuk persamaan lendutan maksimum dapat menggunakan rumus .

Dimana :

Maka

Cara lainnya adalah dengan

rekayasa pemodelan dengan bantuan software analysis yaitu yang dapat

menganalisa pergerakan sebuat benda bila benda tersebut diberikan gaya tertentu. Pada perhitungan untuk menentukan

dimensi ketebalan punch pada proses forming maka terlebih dahulu ditentukan

panjang dan lebar die yang diinginkan, untuk ukuran panjang dan lebarnya adalah

110 mm x 60 mm. Setelah itu ditentukan model atau kontur die yang diinginkan

sesuai proses forming. Setelah itu barulah ditentukan ketebalan die minimum agar deformasi yang terjadi ketika dies sedang

bekerja tidak melebihi deformasi yang diijinkan yaitu sebesar 0,08 mm. Untuk

desain ini maka diinginkan kontur die-nya adalah sesuai dengan gambar berikut:

Gambar 3.24: a)Dimensi Panjang & Lebar Die;

b)Dimensi Ketebalan Die

Berikut ini adalah pengerjaan pemodelan dengan menggunakan program sofware

analysis.

Langkah 1 : Penentuan jenis material die yaitu

AISI 304 (setara dengan material) die yaitu DF-3 ). Physical propertie-nya adalah sbb

Tabel 3.2 Physical Properties AISI 304

Langkah 2 :

pilih bidang restrain (bidang

tumpuan yang tidak bergerak)

Gambar 3.25: Bidang Restraint

Langkah 3 : penentuan dimana area proses forming terjadi, besarnya gaya yaitu 1326 N dan arah gaya yang tegak lurus bidang

referensi (tumpuan).

Page 16: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

16

Gambar 3.26:a) Area Gaya Forming; b) Arah

Gaya Forming

Langkah 4 : Analisa dan optimisasi

menghasilkan distribusi pergerakan pada model. Dari hasil trial ketebalan die

didapatkan data ketebalan die antara 5 ~ 55 mm. Nilai ini adalah setara dengan defleksi maksimum yang diijinkan sebesar

0,08 mm. Distribusi pergerakan ini dapat dilihat pada gambar.

Gambar 3.27: Defleksi Pada Ketebalan 5 mm

Gambar 3.32: Defleksi Pada Ketebalan 55 mm

3.2.4 Perhitungan Dimensi Bottom Plate

Cara adalah dengan rekayasa

pemodelan dengan bantuan software analysis yaitu yang dapat menganalisa pergerakan sebuah benda bila benda

tersebut diberikan gaya tertentu. Pertama-tama terlebih dahulu ditentukan panjang

dan lebar bottom plate yang diinginkan, untuk ukuran panjang dan lebarnya adalah 250 mm x 180 mm. Setelah itu penentuan

panjang dan lebar die yang diinginkan yaitu berukuran 110 mm x 60 mm. Untuk

perhitungan ini, die disertakan sekaligus dengan lower plate karena die-pun akan mengalami defleksi seperti halnya lower

plate ( bottom plate bagian bawah) ketika proses forming berlangsung sehingga

lower plate tidak bisa dijadikan sebagai bidang restraint atau tumpuan yang tidak bergerak. Namun yang dijadikan sebagai

bidang restraint adalah bantalan pendukung (spacer) dari lower plate.

Setelah itu barulah ditentukan ketebalan

lower plate dan ketebalan die yang digunakan sebesar 35 mm ( didapat dari

perhitungan sebelumnya). Ketika dies sedang bekerja, defleksi yang diijinkan

yaitu sebesar 0,08 mm. Untuk desain ini maka diinginkan kontur die-nya adalah sesuai dengan gambar berikut:

Gambar 3.42: a)Dimensi Panjang & Lebar Bottom

Plate; b)Dimensi Ketebalan Bottom Plate

Berikut ini adalah langkah-langkah

permodelan dengan menggunakan program software analysis:

Langkah 1 : penentuan jenis material bottom plate yaitu AISI 1020 (setara dengan material ST41).

Physical propertie-nya sbb : Tabel 3.3: Physical properties AISI 1020

Lankah 2 : pilih bidang Restraint (bidang tumpuan

yang tidak bergerak)

Gambar 3.43: Bidang Restraint

Langkah 3 : penentuan area dimana proses

forming terjadi, besarnya gaya yaitu 13264 N dan arah gaya yang tegak lurus bidang

referensi (tumpuan).

Gambar 3.44:a) Area Gaya Forming;b) Arah Gaya

Forming

Langkah 4 : Analisa dan optimisasi menghasilkan

distribusi pergerakan pada model. Dari hasil trial ketebalan lower plate didapatkan

data bahwa pada ketebalan 27 mm maka

Page 17: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

17

distribusi pergerakan pada lower die menunjukkan warna hijau muda

(pergerakan maksimum) dengan nilai

URES sebesar 7,706x10-2

~ 9,632x10-2

.

Nilai ini adalah setara dengan defleksi maksimum yang diijinkan sebesar 0,08 mm. Distribusi pergerakan ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini:

Gambar 3.45: Defleksi Pada Ketebalan 27 mm

Dengan pertimbangan kemudahan adjusting part dan pemasangan komponen ejector pin maka untuk ketebalan bottom

plate ( upper plate dan lower plate ) digunakan 30 mm.

Dari perbandingan penggunaan metode analitis dengan pendekatan mekanika teknik dan dengan bantuan

software analysis maka untuk perhitungan yang lebih akurat adalah dengan

menggunakan bantuan software analysis Pada perhitungan dengan menggunakan metode analitis, bentuk kontur tidak

diperhitungkan namun hanya mengasumsikan die sebagai bidang yang

dibebani merata pada seluruh permukaannya. Aktualnya adalah beban yang terjadi pada seluruh permukaan yang

berkontur dan hal tersebut tidak bisa disederhanakan sebagai balok yang

terbebani merata.

3.3 Analisa Pada Proses Blanking

Dari hasil berbagai trial maka didapatkan kontur blank shape dari part

Bracket yang dapat menghasilkan part yang sesuai adalah sbb:

Gambar 3.46: Kontur Blank Shape

Maka untuk mendapatkan keliling dari kontur blank shape dapat

menggunakan bantuan software CAM (UG-NX). Dengan menu arc length

didapatkan keliling dari kontur blanking tersebut (L) adalah 279,041 mm. Sebagai

catatan, kontur blank shape yang benar-benar akurat dapat diketahui dari trial & error dari proses forming hingga piercing.

Karena perhitungan blank shape berdasarkan estimasi bantuan software

fastform belum tentu akurat dengan kenyataannya ketika trial berlangsung. Bila kontur blank shape yang dibuat sudah

bisa menghasilkan kontur part sesuai dengan drawing maka barulah dihitung

keliling blank shape-nya untuk perhitungan selanjutnya. Oleh sebab itu maka pada bab ini dibahas dahulu tentang

analisa pada proses forming barulah dibahas mengenai proses blanking.

3.3.1 Perhitungan Gaya Potong Pada

Proses Blanking

Gaya pemotongan / cutting force

dapat dihitung dengan persamaan :

Dimana :

Material sheet metal adalah SPC270 yang

mempunyai stansile strenght

Dengan pertimbangan sefty factor sebesar

30% karana barbagai macam penyabab gesekan punch dan die, keditaj seragaman ketebalan material atau ketajaman sisi

potong maka gaya yang dibutuhkan mesin press, Fp adalah :

3.3.2 Perhitungan Gaya Stripper Pada

Proses Blanking

Stripper yang digunakan pada desain blanking dies ini adalah jenis

Page 18: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

18

stripper elastis dimana desainnya terdiri dari plat penjepit yang digantungkan dari

punch holder dan diikat oleh compression spring dan stripper bolts.

Gaya stripper /stripping force dapat dihitung dengan persamaan berikut:

.Dimana : Cs = 0,08 (dari tabel II.2 bila t 1,0 mm

pada proses blanking) F = 5,38 ton (gaya potong)

= 0,08 x 5,38 = 0,4304 ton = 430,4 kg Untuk desain striper ini menggunakan

empat buah Comppresion Spring, maka gaya masing-masing spring

Dari katalog Misumi Standart dan disesuaikan dengan desain stripper didapatkan tipe spring yang cocok

digunakan untuk desain stripper ini adalah jenis SWF Ø20 dengan panjang 55 mm.

Ilustrasinya seperti terlihat pada gambar di bawah ini:

Gambar 3.47: Type Spring

3.3.3 Perhitungan Dimensi Die Pada

Proses Blanking

Perhitungan yang dipakai untuk menentukan dimensi tebal die adalah:

Dimana:

maka tebal die adalah

)

Untuk perancangan kali ini digunakan ketebalan 30 mm.

Sedangkan jarak hole die terhadap sisi-sisi die, e

maka nilai

maka dimensi die yang aman adalah :

panjang ( A ) = 103,15 + 2(32) = 167,15 ~ 168 mm lebar ( B ) = 45,9 + 2(32)

= 109,9 ~ 110 mm

3.3.4 Perhitungan Dimensi Punch Pada

Pross Blanking

Sebagai perhitungan luasan penampang

punch maka digunakan metode Finite Element Analysis dimana luasan

penampang punch dibagi menjadi kotak-kotak dengan luasan masing-masing kotak

adalah (4x4) atau 16 mm2

. Tujuannya

adalah mempermudah perhitungan momen inersianya yang akan dimasukkan pada

perhitungan panjang maks punch untuk mengantisipasi buckling yang terjadi pada punch bila punch diberikan gaya

pemotongan. Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 3.48: Finite Element Analisis Pada Punch

Untuk menentukan momen inersia

panampang punch, I = Ixx + Iyy Dimana :

Untuk perhitungan Ixx metriks:

Untuk penentuan panjang punch maksimum (Imax) dapat menggunakan rumus :

Page 19: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

19

dimana:

Maka I maks =

Karena desain tebal punch hanya 50 mm maka tidak akan terjadi buckling sehingga

punch aman.

BAB IV PENGUJIAN, ANALISA

DAN HASIL PERBAIKAN Pada pengujian atau trial ini dilakukan hingga enam tahap dengan dua

jenis konstruksi dies. Dilakukannya hingga enam tahap trial karena untuk mencari

kesesuaian bentuk part dengan drawing part hingga mendekati dimensi dan appearence yang diinginkan. Selain itu

juga dilakukan perubahan-perubahan bentuk blank shape untuk mendapatkan

hasil yang sesuai dengan melakukan trial hingga proses terakhir. Dapat diinformasikan bahwa untuk perubahan

kontur blank shape-nya dilakukan dengan menggunakan mesin wire cut dengan

sebelumnya melakukan input data perubahan blank shape pada program autocad.

Pada pembahasan berikut ini akan dijelaskan tahapan-tahapan trial yang telah

dilakukan:

4.1 Trial Tahap 1

Pada trial tahap 1 adalah dengan menggunakan blank shape pertama dimana

ukuran blank shape adalah sesuai dengan bentangan awal yang diperoleh dari program software fastform tanpa

modifikasi sedikitpun. Bentangan tersebut dapat dilihat pada gambar berikut ini:

Gambar 4.1 Ilustrasi Blank Shape 1

Sedangkan dies yang digunakan pada trial ini adalah dies forming sesuai dengan desain awalnya. Konstruksi dies

forming yang terdiri dari punch dan die-nya ini dapat dilihat pada gambar berikut

ini.

Gambar 4.2 Kontruksi Die & Punch Forming

Dari hasil trail didapatkan sampel part yang dapat dilihat pada gambar berikut ini

Gambar 4.3 sampel part proses forming

BAB VPENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian, analisa

dan perbaikan yang telah dilakukan pada produk press part “ Bracket ” untuk proses blanking dan forming ada beberapa

kesimpulan yang dapat diambil antara lain: 1. Lipatan material atau multiple

folding process dapat terjadi manakala terjadi ketidakserempakan aliran material

ketika proses terjadi. 2. Ketidakserempakan aliran material

terjadi karena flow material mengalami hambatan yang mana ada salah satu flow material yang

sudah berhenti mengalir sementara flow yang lain masih bergerak

yang mana hal ini disebabkan karena kontur dies yang tidak mengijinkan material mengalir

hingga proses bottoming. 3. Scratching dengan ukuran 4 mm x

4 mm pada blank shape adalah analisa elemen hingga sederhana yang merupakan salah satu cara

untuk mengetahui arah aliran material yang mendeteksi

kemungkinan adanya folding atau lipatan pada material.

4. Cara yang dilakukan untuk

mengurangi terjadinya folding yang

Page 20: Perancangan Dan Analisis Stamping Dies

20

berulang pada proses forming part Bracket adalah dengan cara

memperbesar radius die (R9) dan radius punch forming (R10) pada

bagian dimana folding terjadi. Perubahan pada blank shape ketika proses trial berlangsung adalah

salah satu cara yang umum dilakukan untuk mendapatkan part

sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan ( sesuai drawing part).

5. Dengan analisa dan perancangan

yang baik dapat menghasilkan produk yang berkualitas tinggi dan

presisi. 6. Die dubuat sebagai sebagai

modeling tool (master), semakin

tinggi presisi die, semakin tinggi pula presisi produk yang

dihasilkan. 7. Hampir dalam proses pressing ini

tidak memerlukan proses

pemanasan cukup dengan temperature ruang saja (disebut

dengan proses metode dingin). Karena tidak ada pemanasan maka presisi ukuran dan bentuk produk

lebih baik dan sesuai.

DAFTAR PUSTAKA 1. Vukota Boljanovic, Sheet Metal

Forming Processes and Die Design,

( Industrial Press Inc, New York, 2004).

2. Rony Sudarmawan Theryo, “Press

Dies Maintenance”, Politeknik Manufaktur Astra.

3. Cyril Donaldson, George H. Le Cain, V. C. Goold, “Tool Design”, McGraw Hill Book Company,

1973. 4. E. Paul DeGarmo, JT. Black,

Rodald A. Kohser, “Materials And Processes In Manufacturing”, John Wiley & Sons, 2003.

5. Aida Press Handbook, Third Edition”, Aida Engineering, Ltd.

6. John A. Schey, “Introduction To Manufacturing Processes”, Second Edition, McGraw-Hill International

Editions, 1987 . 7. Press design basic .

http://www.imdia.com 8. Manufacturing prosses press part .

http://www.manufcturing.com