View
56
Download
3
Category
Preview:
DESCRIPTION
tugas Proposal Supriyanto_Metode Penelitian TI
Citation preview
Proposal
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang Masalah
Persaingan dalam dunia otomotif semakin hari semakin ketat Hal ini dapat
dilihat dari beberapa perusahaan komponen otomotif yang harus terkena imbas
karena tidak dapat memenuhi permintaan pasar baik dari segi kualitas kuantitas
waktu maupun pengiriman delivery
Dengan melihat kondisi di atas perusahaan kami PT XXX sebagai salah
satu produsen radiator berkelas dunia terus melakukan perbaikan secara global
dan berkesinambungan dengan tujuan untuk meningkatkan kapasitas produksi dan
menekan biaya produksi serendah mungkin tentunya juga tetap menjaga kualitas
dari produk itu Sehingga akan meraih pangsa pasar internasional sesuai dengan
visi perusahaan itu sendiri menjadi perusahaan kelas dunia di industri komponen
otomotif
Untuk mencapai tujuan tersebut dilakukan berbagai analisa dan percobaan
dilingkup proses produksi agar mencapai hasil produksi yang tinggi dengan
kualitas yang tetap terjaga Untuk itu penulis akan memaparkan salah satu proses
improvement di perusahaan kami yaitu proses perubahan modifikasi konstruksi
dies cetakan yang digunakan untuk pembuatan tangki radiator dari bahan
kuninganbrass
12 Identifikasi Masalah
PT XXX merupakan suatu perusahan yang bergerak di bidang Industri
otomotif Dalam hal ini pembuatan Mould atau cetakan dari komponen mobil dan
sepeda motor yaitu filter oli udara dan juga radiator PTXXX merupakan
merupakan salah satu produsen radiator dan filter terbesar di Indonesia yang
berkelas dunia Untuk memenuhi permintaan pasar PT XXX terus melakukan
1 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
improvement secara global dan berkesinambungan dalam pembuatan tooling
dengan tujuan untuk meningkatkan kapasitas produksi dan menekan biaya
produksi serendah mungkin tentunya juga tetap menjaga kualitas dari produk
yang dihasilkan sehingga akan meraih pangsa pasar Internasional sesuai dengan
visi perusahaan itu sendiri menjadi perusahaan kelas dunia di industry komponen
otomotif
Permasalahan yang sering menjadi kendala adalah memenuhi kebutuhan
pasar dengan waktu yang diminta relatif singkat Hal ini mau tidak mau
perusahaan harus memaksimalkan jam kerja dan juga kebutuhan mesin utuk
produksi yang banyak
Dengan permasalahan tersebut penulis membuat analisa dengan
penghematan proses produk si dengan penggabungan proses dari dua proses yang
ter pisah menjadi satu proses sehingga waktu produksi akan lebih cepat dengan
operator mesin dan jam kerja lebih sedikit
13 Pembatasan Masalah
Dalam penulisan tugas akhir ini masalah dibatasi pada
Penelitian pada proses pembuatan dies (cetakan) Radiator dari material brass
dengan tujuan menggabungkan proses dari dua proses menjadi satu proses
14 Rumusan Masalah
Dalam penulisan tugas akhir ini masalah dibatasi pada
1 Berapa perbandingan waktu produksi konstruksi sebelum modifikasi dan
setelah modifikasi
2 Berapa perbandingan biaya pembuatan dies sebelum modifikasi dan setelah
modifikasi
3 Berapa perbandingan jumlah operator yang dibutuhkan produksi dengan
menggunakan dies sebelum modifikasi dan setelah modifikasi
2 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
15 Kegunaan Penelitian
Kegunaan dari penelitian ini yaitu
1 Untuk meningkatkan efisiensi kerja
2 Penghematan proses kerja
3 Sebagai tugas dalam perkuliahan
16 Sistematika Penulisan
Sistematika yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah
BAB I Pendahuluan
Pada bab pendahuluan ini berisi tentang latar belakang masalah rumusan
masalah batasan masalah tujuan penelitian metode penelitian serta sistematika
penulisan tugas akhir
BAB II Landasan Teori
Dalam bab ini dibahas mengenai teori yang digunakan sebagai dasar untuk
melakukan modifikasi dies antara lain pengertian dies pengertian radiator
cooper-brass (kuningan-tembaga)
BAB III Rancangan modifikasi konstruksi Dies Drawing-trimming Satu
Dalam bab ini akan dibahas proses perubahan konstruksi dies dari dua kali proses
dalam dua dies menjadi satu langkah (drawing-trimming) dalam satu dies
BAB IV Analisa dan Pembahasan
Dalam bab ini akan dibahas pengaruh yang dapat diambil dengan proses
perubahan perubahan konstruksi dies dari dua kali proses dalam dua dies menjadi
satu langkah (drawing-trimming) dalam satu dies
BAB V Penutup
Dalam bab ini akan memaparkan kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian
3 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
21 Pengertian Radiator
Radiator merupakan alat penukar panas dari satu media ke media lain
dengan tujuan untuk menjaga suhu mesin dengan cara sirkulasi agar sesuai dengan
spesifikasi yang ditetapkan Hal ini diperlukan karena jika suhu pada mesin terlalu
tinggi akan menyebabkan komponen pada mesin menjadi cepat rusak aus
Gambar 21 Bagian-bagian radiator
Keterangan
1 Water Sleeve
2 Temperatur regulator
3 Water pump
4 Water inlet hose
5 Radiator inlet tank
4 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
6 Radiator core
7 Radiator outlet tank
8 Cooling fan
9 Water outlet hose
Cara kerja radiator adalah sebagai berikut
a) Air di dalam radiator outlet tank (7) dipompa oleh water pump (3)
b) Air yang dipompa masuk kedalam mesin melalui water outlet hose (9)
dan melewati celah-celah di dalam blok mesin untuk menyerap kalor pada
mesin
c) Air coolant yang telah panaskemudian masuk kembali ke radiator
inlet tank (5)
d) Melalui water inlet hose (4) air panas tersebut masuk kembali ke radiator
e) Didalam radiator core (6) terjadi pelepasan kalor sehingga air tersebut
menjadi dingin (normal)
f) Proses pelepasan kalor terjadi dengan batuan kipas dan energi dari luar (angin)
Proses diatas berjalan secara terus menerus (continue) sehingga temperatur
mesin tetap terjaga
211 Jenis-jenis radiator
Ada beberapa jenis radiator dilihat dari berbagai segi antara lain berdasar
kegunaannya jenis bahan pembuatnya arah alirannya flow type dan type core
fin
2111 Berdasarkan kegunaannya
Bila ditinjau dari segi kegunaannya radiator dibagi menjadi dua macam
yaitu
a) Radiator untuk automotive (mobil truck sepeda motor dll)
b) Radiator untuk mesin heavy duty (traktor bulldozer) dan mesin
industri (turbin generator)
5 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
2111 Berdasarkan materialnya
Bila ditinjau dari segi materialnya radiator dibagi menjadi empat
macam yaitu
a) Radiator cooper brass (AMR= All Metal Radiator)
Radiator dibuat dari kuningan brass dan tembaga cooper terutama
pada komponen tangki dan core
b) Radiator cooper plastic (PTCB= Plastic Tank Cooper Brass)
Radiator yang khusus tangkinya dibuat dari plastik sedangkan untuk
core dibuat dari bahan cooper dan brass
c) Radiator Aluminium Plastic (PTAL= Plastic Tank Aluminium)
Radiator yang khusus tangkinya dibuat dari plastik sedangkan untuk
core dibuat dari bahan aluminium
d) Radiator tangki khusus (SPO=Special Order)
Radiator yang tangkinya dibuat dari pelat hitam atau juga brass strip
yang lebih tebal (2 mm) agar lebih kuat dan bagian core dibuat dari
cooper brass Radiator ini biasa digunakan untuk radiator heavy duty
atau pada mesin industri
2113 Berdasarkan arah aliran flow type
Bila ditinjau dari segi arah aliran radiator dibagi menjadi dua macam
yaitu
a) Radiator down flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian atas dan bawah Air
mengalir secara vertikal dari atas ke bawah
6 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 22 Radiator down flow type
b) Radiator cross flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian kanan dan kiri Air
mengalir secara horizontal Aliran air dihasilkan dari pompa radiator yang
terdapat pada engine
2114 Berdasarkan type core fin
Bila ditinjau dari type spesifikasi core radiator dibagi menjadi dua
macam yaitu
a) Radiator type Core straight fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk lembaran lurus
Gambar 24 straight fin
b) Radiator type corrugated fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk gelombang
7 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 25 corrugated fin
212 Radiator Cooper Brass
Pada radiator cooper brass sebagian besar komponennya terbuat dari
metal terutama tangki terbuat dari brass kuningan dan fin terbuat dari cooper
tembaga Bagian-bagian dari radiator adalah
Gambar 26 bagian bagian radiator cooper brass
8 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
1 Inlet Tank dan Outlet Tank
Inlet tank berfungsi sebagai penampung air yang baru diisi dan menampung
kembali air panas dari engine untuk didinginkan kembali Outlet tank berfungsi
untuk menampung air yang kondisinya sudah diturunkan temperaturnya Pada
radiator cooper brass (Cu Br) tangki dibuat dari bahan brass sheet dengan
ketebalan 055 mm 06 mm dan 08 mm dengan toleransi antara +0004 mm
sampai dengan -0003 mm dan bahan tersebut harus memiliki kekerasan bahan
140-160 Hv elongation 20 dan kekuatan tarik 431-490 Nmm2
Dalam proses pembuatan tangki material brass sheet kuningan akan mengalami
beberapa proses pembentukan antara lain
bull Shearing proses pemotongan awal material kuningan dari berupa gulungan
menjadi lembaran-lembaran sesuai dengan ukuran blank untuk proses drawing
bull Drawing proses pembentukan material lembaran kuningan menjadi bentuk
tangki Proses pembentukan menggunakan cetakan dies Dalam proses deep
drawing ini material mengalami penipisan bahan pada daerah tertentu Penipisan
maksimal bahan yang diijinkan adalah 27 dari tebal bahan awal Pengecekan
penipisan ini menggunakan alat profil proyektor Penipisan bahan ini sangat
diperhatikan karena berpengaruh terhadap kekuatan tangki Selain hal-hal diatas
ada perlu diperhatikan dalam proses drawing yaitu hasil drawing tidak boleh
keriput tidak boleh sumbing tidak boleh pecah dan harus sesuai dengan ukuran
standar dari product engineering Untuk mendapat produk yang baik dalam proses
ini selain cetakan harus dalam kondisi baik maka dalam proses pembentukan
bahan kuningan diolesi dengan minyak sayur terlebih dahulu Hal ini bertujuan
untuk memperlancar aliran material sesuai bentukan cetakannya
bull Trimming proses penghilangan sisa bahan setelah proses drawing
Hal yang perlu diperhatikan dalam proses trimming ini adalah
hasil trimming tidak sumbing dan tidak ada bram Proses inimenggunakan dies
trimming
bull Piercing proses pembuatan lubang sebagai tempat untuk komponen-komponen
tangki missal oil cooler inlet outlet
pipe drain seat filler dan bracket
9 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
bull Washing proses pencucian untuk menghilangkan minyak kotoran yang
menempel pada tangki (sisa proses drawing) Pencucian dilakukan sebanyak
empat kali yaitu
a) pencucian 1 menggunakan dioklin yang berfungsi melarutkan minyak
Pencucian dengan menggunakan suhu normal dan dilakukan dengan cara
dicelupkan naik turun selama 20 detik Cairan dioklin ini diganti setiap satu bulan
sekali agar daya kerjanya tetap maksimal
b) Pencucian 2 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC pencucian dengan pencelupan naik turun selama 20 detik Air dala bak
ini diganti setiap hari
c) Pencucian 3 menggunakan air biasa ditambah OP11 dan dipanaskan sampai
suhu 80oC OP11 berfungsi sebagai pembersih sisa minyak dan dioklin yang
masih menempel pada tangki Perbandingan komposisi air dan tangki adalah tiap
730 liter air ditambahlan 17 kg OP11 Untuk cara pencucian sama dangan proses
1 dan 2
d) Pencucian 4 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC untuk cara pencucian sama
proses 12 dan 3 Air dalam bak ini diganti setiap hari
bull Annealing proses penghilangan tegangan dalam (stress relieving) dan
pengembalian struktur logam pada tangki Setelah tangki mendapatkan gaya yang
cukup besar dalam proses pembentukannya (terutama proses drawing) maka
tangki memiliki gaya dalam yang cukup besar sehingga untuk menghilangkannya
diperlukan proses annealing Annealing dilakukan dengan cara dioven pada suhu
380oC selama 10 menit
2 Inlet Pipe dan Outlet pipe
Inlet pipe terletak pada inlet tank berfungsi sebagai tempat masuknya air dari
engine ke radiator Outlet pipe terletak pada outlet tank berfungsi sebagai tempat
keluarnya air dari radiator ke engine Bahan terbuat dari pipa kuningan brass
pipe Bentuk dari inlet outlet pipe ini bervariaasi menyesuaikan kebutuhan
type A type B type C type D
10 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 27 type inlet outlet pipe
a) Type A inletoutlet pipe lurus
b) Type B inletoutlet pipe diameter bertingkat menggunakan proses expand
untuk pembuatan diameter bertingkat
c) Type C inletoutlet pipe dengan tekukan bending menggunakan proses
siongkak
d) Type D inletoutlet pipe dengan penyambungan brazing
3 Filler dan Over flow pipe
Filler berada di Inlet tank yang berfungsi sebagai tempat masuknya air baru
atau air tambahan ke dalam radiator Filler selalu berada diatas karena sebagai
tempat masuknya air Berdasarkan dimensinya filler terbagi menjadi empat
macam yaitu micro size small size medium size dan large size
Gambar 28 filler
11 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Over flow pipe berfungsi sebagai tempat keluarnya air atau angin yang disebabkan
tekanan berlebih Over flow pipe dibuat dari material brass pipe diameter 6 mm
dengan proses cutting dan bulging
4 Side Plate
Berfungsi sebagai dudukan radiator ke mesin dan untuk melindungi core
assy radiator
5 Core (Tube Fin End Plate)
Berfungsi sebagai bagian untuk menurunkan temperatur air yang
kondisinya panas dari engine agar air kembali dingin dengan bantuan
angin yang dihasilkan kipas
Bahan untuk tube dan end plate dari brass Bahan untuk fin dari copper (tembaga)
dan brass kuningan
6 Drain seat dan drain plug
Berfungsi sebagai sarana membuang air radiator bila air ingin diganti Untuk
drain seat dari brass sedang drain plug dari plastik
Drain plug
O-ring
Drain seat
Gambar 29 drain seat dan drain plug
213 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
Untuk mengetahui secara keseluruhan proses pembuatan radiator cooper
brass baik komponen utama maupun komponen-komponen pendukungnya
dapat dilihat pada flow chart process berikut
12 STTM MUHAMMADIYAH
Brazing
Tangki
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
improvement secara global dan berkesinambungan dalam pembuatan tooling
dengan tujuan untuk meningkatkan kapasitas produksi dan menekan biaya
produksi serendah mungkin tentunya juga tetap menjaga kualitas dari produk
yang dihasilkan sehingga akan meraih pangsa pasar Internasional sesuai dengan
visi perusahaan itu sendiri menjadi perusahaan kelas dunia di industry komponen
otomotif
Permasalahan yang sering menjadi kendala adalah memenuhi kebutuhan
pasar dengan waktu yang diminta relatif singkat Hal ini mau tidak mau
perusahaan harus memaksimalkan jam kerja dan juga kebutuhan mesin utuk
produksi yang banyak
Dengan permasalahan tersebut penulis membuat analisa dengan
penghematan proses produk si dengan penggabungan proses dari dua proses yang
ter pisah menjadi satu proses sehingga waktu produksi akan lebih cepat dengan
operator mesin dan jam kerja lebih sedikit
13 Pembatasan Masalah
Dalam penulisan tugas akhir ini masalah dibatasi pada
Penelitian pada proses pembuatan dies (cetakan) Radiator dari material brass
dengan tujuan menggabungkan proses dari dua proses menjadi satu proses
14 Rumusan Masalah
Dalam penulisan tugas akhir ini masalah dibatasi pada
1 Berapa perbandingan waktu produksi konstruksi sebelum modifikasi dan
setelah modifikasi
2 Berapa perbandingan biaya pembuatan dies sebelum modifikasi dan setelah
modifikasi
3 Berapa perbandingan jumlah operator yang dibutuhkan produksi dengan
menggunakan dies sebelum modifikasi dan setelah modifikasi
2 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
15 Kegunaan Penelitian
Kegunaan dari penelitian ini yaitu
1 Untuk meningkatkan efisiensi kerja
2 Penghematan proses kerja
3 Sebagai tugas dalam perkuliahan
16 Sistematika Penulisan
Sistematika yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah
BAB I Pendahuluan
Pada bab pendahuluan ini berisi tentang latar belakang masalah rumusan
masalah batasan masalah tujuan penelitian metode penelitian serta sistematika
penulisan tugas akhir
BAB II Landasan Teori
Dalam bab ini dibahas mengenai teori yang digunakan sebagai dasar untuk
melakukan modifikasi dies antara lain pengertian dies pengertian radiator
cooper-brass (kuningan-tembaga)
BAB III Rancangan modifikasi konstruksi Dies Drawing-trimming Satu
Dalam bab ini akan dibahas proses perubahan konstruksi dies dari dua kali proses
dalam dua dies menjadi satu langkah (drawing-trimming) dalam satu dies
BAB IV Analisa dan Pembahasan
Dalam bab ini akan dibahas pengaruh yang dapat diambil dengan proses
perubahan perubahan konstruksi dies dari dua kali proses dalam dua dies menjadi
satu langkah (drawing-trimming) dalam satu dies
BAB V Penutup
Dalam bab ini akan memaparkan kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian
3 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
21 Pengertian Radiator
Radiator merupakan alat penukar panas dari satu media ke media lain
dengan tujuan untuk menjaga suhu mesin dengan cara sirkulasi agar sesuai dengan
spesifikasi yang ditetapkan Hal ini diperlukan karena jika suhu pada mesin terlalu
tinggi akan menyebabkan komponen pada mesin menjadi cepat rusak aus
Gambar 21 Bagian-bagian radiator
Keterangan
1 Water Sleeve
2 Temperatur regulator
3 Water pump
4 Water inlet hose
5 Radiator inlet tank
4 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
6 Radiator core
7 Radiator outlet tank
8 Cooling fan
9 Water outlet hose
Cara kerja radiator adalah sebagai berikut
a) Air di dalam radiator outlet tank (7) dipompa oleh water pump (3)
b) Air yang dipompa masuk kedalam mesin melalui water outlet hose (9)
dan melewati celah-celah di dalam blok mesin untuk menyerap kalor pada
mesin
c) Air coolant yang telah panaskemudian masuk kembali ke radiator
inlet tank (5)
d) Melalui water inlet hose (4) air panas tersebut masuk kembali ke radiator
e) Didalam radiator core (6) terjadi pelepasan kalor sehingga air tersebut
menjadi dingin (normal)
f) Proses pelepasan kalor terjadi dengan batuan kipas dan energi dari luar (angin)
Proses diatas berjalan secara terus menerus (continue) sehingga temperatur
mesin tetap terjaga
211 Jenis-jenis radiator
Ada beberapa jenis radiator dilihat dari berbagai segi antara lain berdasar
kegunaannya jenis bahan pembuatnya arah alirannya flow type dan type core
fin
2111 Berdasarkan kegunaannya
Bila ditinjau dari segi kegunaannya radiator dibagi menjadi dua macam
yaitu
a) Radiator untuk automotive (mobil truck sepeda motor dll)
b) Radiator untuk mesin heavy duty (traktor bulldozer) dan mesin
industri (turbin generator)
5 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
2111 Berdasarkan materialnya
Bila ditinjau dari segi materialnya radiator dibagi menjadi empat
macam yaitu
a) Radiator cooper brass (AMR= All Metal Radiator)
Radiator dibuat dari kuningan brass dan tembaga cooper terutama
pada komponen tangki dan core
b) Radiator cooper plastic (PTCB= Plastic Tank Cooper Brass)
Radiator yang khusus tangkinya dibuat dari plastik sedangkan untuk
core dibuat dari bahan cooper dan brass
c) Radiator Aluminium Plastic (PTAL= Plastic Tank Aluminium)
Radiator yang khusus tangkinya dibuat dari plastik sedangkan untuk
core dibuat dari bahan aluminium
d) Radiator tangki khusus (SPO=Special Order)
Radiator yang tangkinya dibuat dari pelat hitam atau juga brass strip
yang lebih tebal (2 mm) agar lebih kuat dan bagian core dibuat dari
cooper brass Radiator ini biasa digunakan untuk radiator heavy duty
atau pada mesin industri
2113 Berdasarkan arah aliran flow type
Bila ditinjau dari segi arah aliran radiator dibagi menjadi dua macam
yaitu
a) Radiator down flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian atas dan bawah Air
mengalir secara vertikal dari atas ke bawah
6 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 22 Radiator down flow type
b) Radiator cross flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian kanan dan kiri Air
mengalir secara horizontal Aliran air dihasilkan dari pompa radiator yang
terdapat pada engine
2114 Berdasarkan type core fin
Bila ditinjau dari type spesifikasi core radiator dibagi menjadi dua
macam yaitu
a) Radiator type Core straight fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk lembaran lurus
Gambar 24 straight fin
b) Radiator type corrugated fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk gelombang
7 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 25 corrugated fin
212 Radiator Cooper Brass
Pada radiator cooper brass sebagian besar komponennya terbuat dari
metal terutama tangki terbuat dari brass kuningan dan fin terbuat dari cooper
tembaga Bagian-bagian dari radiator adalah
Gambar 26 bagian bagian radiator cooper brass
8 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
1 Inlet Tank dan Outlet Tank
Inlet tank berfungsi sebagai penampung air yang baru diisi dan menampung
kembali air panas dari engine untuk didinginkan kembali Outlet tank berfungsi
untuk menampung air yang kondisinya sudah diturunkan temperaturnya Pada
radiator cooper brass (Cu Br) tangki dibuat dari bahan brass sheet dengan
ketebalan 055 mm 06 mm dan 08 mm dengan toleransi antara +0004 mm
sampai dengan -0003 mm dan bahan tersebut harus memiliki kekerasan bahan
140-160 Hv elongation 20 dan kekuatan tarik 431-490 Nmm2
Dalam proses pembuatan tangki material brass sheet kuningan akan mengalami
beberapa proses pembentukan antara lain
bull Shearing proses pemotongan awal material kuningan dari berupa gulungan
menjadi lembaran-lembaran sesuai dengan ukuran blank untuk proses drawing
bull Drawing proses pembentukan material lembaran kuningan menjadi bentuk
tangki Proses pembentukan menggunakan cetakan dies Dalam proses deep
drawing ini material mengalami penipisan bahan pada daerah tertentu Penipisan
maksimal bahan yang diijinkan adalah 27 dari tebal bahan awal Pengecekan
penipisan ini menggunakan alat profil proyektor Penipisan bahan ini sangat
diperhatikan karena berpengaruh terhadap kekuatan tangki Selain hal-hal diatas
ada perlu diperhatikan dalam proses drawing yaitu hasil drawing tidak boleh
keriput tidak boleh sumbing tidak boleh pecah dan harus sesuai dengan ukuran
standar dari product engineering Untuk mendapat produk yang baik dalam proses
ini selain cetakan harus dalam kondisi baik maka dalam proses pembentukan
bahan kuningan diolesi dengan minyak sayur terlebih dahulu Hal ini bertujuan
untuk memperlancar aliran material sesuai bentukan cetakannya
bull Trimming proses penghilangan sisa bahan setelah proses drawing
Hal yang perlu diperhatikan dalam proses trimming ini adalah
hasil trimming tidak sumbing dan tidak ada bram Proses inimenggunakan dies
trimming
bull Piercing proses pembuatan lubang sebagai tempat untuk komponen-komponen
tangki missal oil cooler inlet outlet
pipe drain seat filler dan bracket
9 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
bull Washing proses pencucian untuk menghilangkan minyak kotoran yang
menempel pada tangki (sisa proses drawing) Pencucian dilakukan sebanyak
empat kali yaitu
a) pencucian 1 menggunakan dioklin yang berfungsi melarutkan minyak
Pencucian dengan menggunakan suhu normal dan dilakukan dengan cara
dicelupkan naik turun selama 20 detik Cairan dioklin ini diganti setiap satu bulan
sekali agar daya kerjanya tetap maksimal
b) Pencucian 2 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC pencucian dengan pencelupan naik turun selama 20 detik Air dala bak
ini diganti setiap hari
c) Pencucian 3 menggunakan air biasa ditambah OP11 dan dipanaskan sampai
suhu 80oC OP11 berfungsi sebagai pembersih sisa minyak dan dioklin yang
masih menempel pada tangki Perbandingan komposisi air dan tangki adalah tiap
730 liter air ditambahlan 17 kg OP11 Untuk cara pencucian sama dangan proses
1 dan 2
d) Pencucian 4 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC untuk cara pencucian sama
proses 12 dan 3 Air dalam bak ini diganti setiap hari
bull Annealing proses penghilangan tegangan dalam (stress relieving) dan
pengembalian struktur logam pada tangki Setelah tangki mendapatkan gaya yang
cukup besar dalam proses pembentukannya (terutama proses drawing) maka
tangki memiliki gaya dalam yang cukup besar sehingga untuk menghilangkannya
diperlukan proses annealing Annealing dilakukan dengan cara dioven pada suhu
380oC selama 10 menit
2 Inlet Pipe dan Outlet pipe
Inlet pipe terletak pada inlet tank berfungsi sebagai tempat masuknya air dari
engine ke radiator Outlet pipe terletak pada outlet tank berfungsi sebagai tempat
keluarnya air dari radiator ke engine Bahan terbuat dari pipa kuningan brass
pipe Bentuk dari inlet outlet pipe ini bervariaasi menyesuaikan kebutuhan
type A type B type C type D
10 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 27 type inlet outlet pipe
a) Type A inletoutlet pipe lurus
b) Type B inletoutlet pipe diameter bertingkat menggunakan proses expand
untuk pembuatan diameter bertingkat
c) Type C inletoutlet pipe dengan tekukan bending menggunakan proses
siongkak
d) Type D inletoutlet pipe dengan penyambungan brazing
3 Filler dan Over flow pipe
Filler berada di Inlet tank yang berfungsi sebagai tempat masuknya air baru
atau air tambahan ke dalam radiator Filler selalu berada diatas karena sebagai
tempat masuknya air Berdasarkan dimensinya filler terbagi menjadi empat
macam yaitu micro size small size medium size dan large size
Gambar 28 filler
11 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Over flow pipe berfungsi sebagai tempat keluarnya air atau angin yang disebabkan
tekanan berlebih Over flow pipe dibuat dari material brass pipe diameter 6 mm
dengan proses cutting dan bulging
4 Side Plate
Berfungsi sebagai dudukan radiator ke mesin dan untuk melindungi core
assy radiator
5 Core (Tube Fin End Plate)
Berfungsi sebagai bagian untuk menurunkan temperatur air yang
kondisinya panas dari engine agar air kembali dingin dengan bantuan
angin yang dihasilkan kipas
Bahan untuk tube dan end plate dari brass Bahan untuk fin dari copper (tembaga)
dan brass kuningan
6 Drain seat dan drain plug
Berfungsi sebagai sarana membuang air radiator bila air ingin diganti Untuk
drain seat dari brass sedang drain plug dari plastik
Drain plug
O-ring
Drain seat
Gambar 29 drain seat dan drain plug
213 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
Untuk mengetahui secara keseluruhan proses pembuatan radiator cooper
brass baik komponen utama maupun komponen-komponen pendukungnya
dapat dilihat pada flow chart process berikut
12 STTM MUHAMMADIYAH
Brazing
Tangki
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
15 Kegunaan Penelitian
Kegunaan dari penelitian ini yaitu
1 Untuk meningkatkan efisiensi kerja
2 Penghematan proses kerja
3 Sebagai tugas dalam perkuliahan
16 Sistematika Penulisan
Sistematika yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah
BAB I Pendahuluan
Pada bab pendahuluan ini berisi tentang latar belakang masalah rumusan
masalah batasan masalah tujuan penelitian metode penelitian serta sistematika
penulisan tugas akhir
BAB II Landasan Teori
Dalam bab ini dibahas mengenai teori yang digunakan sebagai dasar untuk
melakukan modifikasi dies antara lain pengertian dies pengertian radiator
cooper-brass (kuningan-tembaga)
BAB III Rancangan modifikasi konstruksi Dies Drawing-trimming Satu
Dalam bab ini akan dibahas proses perubahan konstruksi dies dari dua kali proses
dalam dua dies menjadi satu langkah (drawing-trimming) dalam satu dies
BAB IV Analisa dan Pembahasan
Dalam bab ini akan dibahas pengaruh yang dapat diambil dengan proses
perubahan perubahan konstruksi dies dari dua kali proses dalam dua dies menjadi
satu langkah (drawing-trimming) dalam satu dies
BAB V Penutup
Dalam bab ini akan memaparkan kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian
3 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
21 Pengertian Radiator
Radiator merupakan alat penukar panas dari satu media ke media lain
dengan tujuan untuk menjaga suhu mesin dengan cara sirkulasi agar sesuai dengan
spesifikasi yang ditetapkan Hal ini diperlukan karena jika suhu pada mesin terlalu
tinggi akan menyebabkan komponen pada mesin menjadi cepat rusak aus
Gambar 21 Bagian-bagian radiator
Keterangan
1 Water Sleeve
2 Temperatur regulator
3 Water pump
4 Water inlet hose
5 Radiator inlet tank
4 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
6 Radiator core
7 Radiator outlet tank
8 Cooling fan
9 Water outlet hose
Cara kerja radiator adalah sebagai berikut
a) Air di dalam radiator outlet tank (7) dipompa oleh water pump (3)
b) Air yang dipompa masuk kedalam mesin melalui water outlet hose (9)
dan melewati celah-celah di dalam blok mesin untuk menyerap kalor pada
mesin
c) Air coolant yang telah panaskemudian masuk kembali ke radiator
inlet tank (5)
d) Melalui water inlet hose (4) air panas tersebut masuk kembali ke radiator
e) Didalam radiator core (6) terjadi pelepasan kalor sehingga air tersebut
menjadi dingin (normal)
f) Proses pelepasan kalor terjadi dengan batuan kipas dan energi dari luar (angin)
Proses diatas berjalan secara terus menerus (continue) sehingga temperatur
mesin tetap terjaga
211 Jenis-jenis radiator
Ada beberapa jenis radiator dilihat dari berbagai segi antara lain berdasar
kegunaannya jenis bahan pembuatnya arah alirannya flow type dan type core
fin
2111 Berdasarkan kegunaannya
Bila ditinjau dari segi kegunaannya radiator dibagi menjadi dua macam
yaitu
a) Radiator untuk automotive (mobil truck sepeda motor dll)
b) Radiator untuk mesin heavy duty (traktor bulldozer) dan mesin
industri (turbin generator)
5 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
2111 Berdasarkan materialnya
Bila ditinjau dari segi materialnya radiator dibagi menjadi empat
macam yaitu
a) Radiator cooper brass (AMR= All Metal Radiator)
Radiator dibuat dari kuningan brass dan tembaga cooper terutama
pada komponen tangki dan core
b) Radiator cooper plastic (PTCB= Plastic Tank Cooper Brass)
Radiator yang khusus tangkinya dibuat dari plastik sedangkan untuk
core dibuat dari bahan cooper dan brass
c) Radiator Aluminium Plastic (PTAL= Plastic Tank Aluminium)
Radiator yang khusus tangkinya dibuat dari plastik sedangkan untuk
core dibuat dari bahan aluminium
d) Radiator tangki khusus (SPO=Special Order)
Radiator yang tangkinya dibuat dari pelat hitam atau juga brass strip
yang lebih tebal (2 mm) agar lebih kuat dan bagian core dibuat dari
cooper brass Radiator ini biasa digunakan untuk radiator heavy duty
atau pada mesin industri
2113 Berdasarkan arah aliran flow type
Bila ditinjau dari segi arah aliran radiator dibagi menjadi dua macam
yaitu
a) Radiator down flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian atas dan bawah Air
mengalir secara vertikal dari atas ke bawah
6 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 22 Radiator down flow type
b) Radiator cross flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian kanan dan kiri Air
mengalir secara horizontal Aliran air dihasilkan dari pompa radiator yang
terdapat pada engine
2114 Berdasarkan type core fin
Bila ditinjau dari type spesifikasi core radiator dibagi menjadi dua
macam yaitu
a) Radiator type Core straight fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk lembaran lurus
Gambar 24 straight fin
b) Radiator type corrugated fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk gelombang
7 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 25 corrugated fin
212 Radiator Cooper Brass
Pada radiator cooper brass sebagian besar komponennya terbuat dari
metal terutama tangki terbuat dari brass kuningan dan fin terbuat dari cooper
tembaga Bagian-bagian dari radiator adalah
Gambar 26 bagian bagian radiator cooper brass
8 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
1 Inlet Tank dan Outlet Tank
Inlet tank berfungsi sebagai penampung air yang baru diisi dan menampung
kembali air panas dari engine untuk didinginkan kembali Outlet tank berfungsi
untuk menampung air yang kondisinya sudah diturunkan temperaturnya Pada
radiator cooper brass (Cu Br) tangki dibuat dari bahan brass sheet dengan
ketebalan 055 mm 06 mm dan 08 mm dengan toleransi antara +0004 mm
sampai dengan -0003 mm dan bahan tersebut harus memiliki kekerasan bahan
140-160 Hv elongation 20 dan kekuatan tarik 431-490 Nmm2
Dalam proses pembuatan tangki material brass sheet kuningan akan mengalami
beberapa proses pembentukan antara lain
bull Shearing proses pemotongan awal material kuningan dari berupa gulungan
menjadi lembaran-lembaran sesuai dengan ukuran blank untuk proses drawing
bull Drawing proses pembentukan material lembaran kuningan menjadi bentuk
tangki Proses pembentukan menggunakan cetakan dies Dalam proses deep
drawing ini material mengalami penipisan bahan pada daerah tertentu Penipisan
maksimal bahan yang diijinkan adalah 27 dari tebal bahan awal Pengecekan
penipisan ini menggunakan alat profil proyektor Penipisan bahan ini sangat
diperhatikan karena berpengaruh terhadap kekuatan tangki Selain hal-hal diatas
ada perlu diperhatikan dalam proses drawing yaitu hasil drawing tidak boleh
keriput tidak boleh sumbing tidak boleh pecah dan harus sesuai dengan ukuran
standar dari product engineering Untuk mendapat produk yang baik dalam proses
ini selain cetakan harus dalam kondisi baik maka dalam proses pembentukan
bahan kuningan diolesi dengan minyak sayur terlebih dahulu Hal ini bertujuan
untuk memperlancar aliran material sesuai bentukan cetakannya
bull Trimming proses penghilangan sisa bahan setelah proses drawing
Hal yang perlu diperhatikan dalam proses trimming ini adalah
hasil trimming tidak sumbing dan tidak ada bram Proses inimenggunakan dies
trimming
bull Piercing proses pembuatan lubang sebagai tempat untuk komponen-komponen
tangki missal oil cooler inlet outlet
pipe drain seat filler dan bracket
9 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
bull Washing proses pencucian untuk menghilangkan minyak kotoran yang
menempel pada tangki (sisa proses drawing) Pencucian dilakukan sebanyak
empat kali yaitu
a) pencucian 1 menggunakan dioklin yang berfungsi melarutkan minyak
Pencucian dengan menggunakan suhu normal dan dilakukan dengan cara
dicelupkan naik turun selama 20 detik Cairan dioklin ini diganti setiap satu bulan
sekali agar daya kerjanya tetap maksimal
b) Pencucian 2 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC pencucian dengan pencelupan naik turun selama 20 detik Air dala bak
ini diganti setiap hari
c) Pencucian 3 menggunakan air biasa ditambah OP11 dan dipanaskan sampai
suhu 80oC OP11 berfungsi sebagai pembersih sisa minyak dan dioklin yang
masih menempel pada tangki Perbandingan komposisi air dan tangki adalah tiap
730 liter air ditambahlan 17 kg OP11 Untuk cara pencucian sama dangan proses
1 dan 2
d) Pencucian 4 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC untuk cara pencucian sama
proses 12 dan 3 Air dalam bak ini diganti setiap hari
bull Annealing proses penghilangan tegangan dalam (stress relieving) dan
pengembalian struktur logam pada tangki Setelah tangki mendapatkan gaya yang
cukup besar dalam proses pembentukannya (terutama proses drawing) maka
tangki memiliki gaya dalam yang cukup besar sehingga untuk menghilangkannya
diperlukan proses annealing Annealing dilakukan dengan cara dioven pada suhu
380oC selama 10 menit
2 Inlet Pipe dan Outlet pipe
Inlet pipe terletak pada inlet tank berfungsi sebagai tempat masuknya air dari
engine ke radiator Outlet pipe terletak pada outlet tank berfungsi sebagai tempat
keluarnya air dari radiator ke engine Bahan terbuat dari pipa kuningan brass
pipe Bentuk dari inlet outlet pipe ini bervariaasi menyesuaikan kebutuhan
type A type B type C type D
10 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 27 type inlet outlet pipe
a) Type A inletoutlet pipe lurus
b) Type B inletoutlet pipe diameter bertingkat menggunakan proses expand
untuk pembuatan diameter bertingkat
c) Type C inletoutlet pipe dengan tekukan bending menggunakan proses
siongkak
d) Type D inletoutlet pipe dengan penyambungan brazing
3 Filler dan Over flow pipe
Filler berada di Inlet tank yang berfungsi sebagai tempat masuknya air baru
atau air tambahan ke dalam radiator Filler selalu berada diatas karena sebagai
tempat masuknya air Berdasarkan dimensinya filler terbagi menjadi empat
macam yaitu micro size small size medium size dan large size
Gambar 28 filler
11 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Over flow pipe berfungsi sebagai tempat keluarnya air atau angin yang disebabkan
tekanan berlebih Over flow pipe dibuat dari material brass pipe diameter 6 mm
dengan proses cutting dan bulging
4 Side Plate
Berfungsi sebagai dudukan radiator ke mesin dan untuk melindungi core
assy radiator
5 Core (Tube Fin End Plate)
Berfungsi sebagai bagian untuk menurunkan temperatur air yang
kondisinya panas dari engine agar air kembali dingin dengan bantuan
angin yang dihasilkan kipas
Bahan untuk tube dan end plate dari brass Bahan untuk fin dari copper (tembaga)
dan brass kuningan
6 Drain seat dan drain plug
Berfungsi sebagai sarana membuang air radiator bila air ingin diganti Untuk
drain seat dari brass sedang drain plug dari plastik
Drain plug
O-ring
Drain seat
Gambar 29 drain seat dan drain plug
213 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
Untuk mengetahui secara keseluruhan proses pembuatan radiator cooper
brass baik komponen utama maupun komponen-komponen pendukungnya
dapat dilihat pada flow chart process berikut
12 STTM MUHAMMADIYAH
Brazing
Tangki
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
21 Pengertian Radiator
Radiator merupakan alat penukar panas dari satu media ke media lain
dengan tujuan untuk menjaga suhu mesin dengan cara sirkulasi agar sesuai dengan
spesifikasi yang ditetapkan Hal ini diperlukan karena jika suhu pada mesin terlalu
tinggi akan menyebabkan komponen pada mesin menjadi cepat rusak aus
Gambar 21 Bagian-bagian radiator
Keterangan
1 Water Sleeve
2 Temperatur regulator
3 Water pump
4 Water inlet hose
5 Radiator inlet tank
4 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
6 Radiator core
7 Radiator outlet tank
8 Cooling fan
9 Water outlet hose
Cara kerja radiator adalah sebagai berikut
a) Air di dalam radiator outlet tank (7) dipompa oleh water pump (3)
b) Air yang dipompa masuk kedalam mesin melalui water outlet hose (9)
dan melewati celah-celah di dalam blok mesin untuk menyerap kalor pada
mesin
c) Air coolant yang telah panaskemudian masuk kembali ke radiator
inlet tank (5)
d) Melalui water inlet hose (4) air panas tersebut masuk kembali ke radiator
e) Didalam radiator core (6) terjadi pelepasan kalor sehingga air tersebut
menjadi dingin (normal)
f) Proses pelepasan kalor terjadi dengan batuan kipas dan energi dari luar (angin)
Proses diatas berjalan secara terus menerus (continue) sehingga temperatur
mesin tetap terjaga
211 Jenis-jenis radiator
Ada beberapa jenis radiator dilihat dari berbagai segi antara lain berdasar
kegunaannya jenis bahan pembuatnya arah alirannya flow type dan type core
fin
2111 Berdasarkan kegunaannya
Bila ditinjau dari segi kegunaannya radiator dibagi menjadi dua macam
yaitu
a) Radiator untuk automotive (mobil truck sepeda motor dll)
b) Radiator untuk mesin heavy duty (traktor bulldozer) dan mesin
industri (turbin generator)
5 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
2111 Berdasarkan materialnya
Bila ditinjau dari segi materialnya radiator dibagi menjadi empat
macam yaitu
a) Radiator cooper brass (AMR= All Metal Radiator)
Radiator dibuat dari kuningan brass dan tembaga cooper terutama
pada komponen tangki dan core
b) Radiator cooper plastic (PTCB= Plastic Tank Cooper Brass)
Radiator yang khusus tangkinya dibuat dari plastik sedangkan untuk
core dibuat dari bahan cooper dan brass
c) Radiator Aluminium Plastic (PTAL= Plastic Tank Aluminium)
Radiator yang khusus tangkinya dibuat dari plastik sedangkan untuk
core dibuat dari bahan aluminium
d) Radiator tangki khusus (SPO=Special Order)
Radiator yang tangkinya dibuat dari pelat hitam atau juga brass strip
yang lebih tebal (2 mm) agar lebih kuat dan bagian core dibuat dari
cooper brass Radiator ini biasa digunakan untuk radiator heavy duty
atau pada mesin industri
2113 Berdasarkan arah aliran flow type
Bila ditinjau dari segi arah aliran radiator dibagi menjadi dua macam
yaitu
a) Radiator down flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian atas dan bawah Air
mengalir secara vertikal dari atas ke bawah
6 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 22 Radiator down flow type
b) Radiator cross flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian kanan dan kiri Air
mengalir secara horizontal Aliran air dihasilkan dari pompa radiator yang
terdapat pada engine
2114 Berdasarkan type core fin
Bila ditinjau dari type spesifikasi core radiator dibagi menjadi dua
macam yaitu
a) Radiator type Core straight fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk lembaran lurus
Gambar 24 straight fin
b) Radiator type corrugated fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk gelombang
7 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 25 corrugated fin
212 Radiator Cooper Brass
Pada radiator cooper brass sebagian besar komponennya terbuat dari
metal terutama tangki terbuat dari brass kuningan dan fin terbuat dari cooper
tembaga Bagian-bagian dari radiator adalah
Gambar 26 bagian bagian radiator cooper brass
8 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
1 Inlet Tank dan Outlet Tank
Inlet tank berfungsi sebagai penampung air yang baru diisi dan menampung
kembali air panas dari engine untuk didinginkan kembali Outlet tank berfungsi
untuk menampung air yang kondisinya sudah diturunkan temperaturnya Pada
radiator cooper brass (Cu Br) tangki dibuat dari bahan brass sheet dengan
ketebalan 055 mm 06 mm dan 08 mm dengan toleransi antara +0004 mm
sampai dengan -0003 mm dan bahan tersebut harus memiliki kekerasan bahan
140-160 Hv elongation 20 dan kekuatan tarik 431-490 Nmm2
Dalam proses pembuatan tangki material brass sheet kuningan akan mengalami
beberapa proses pembentukan antara lain
bull Shearing proses pemotongan awal material kuningan dari berupa gulungan
menjadi lembaran-lembaran sesuai dengan ukuran blank untuk proses drawing
bull Drawing proses pembentukan material lembaran kuningan menjadi bentuk
tangki Proses pembentukan menggunakan cetakan dies Dalam proses deep
drawing ini material mengalami penipisan bahan pada daerah tertentu Penipisan
maksimal bahan yang diijinkan adalah 27 dari tebal bahan awal Pengecekan
penipisan ini menggunakan alat profil proyektor Penipisan bahan ini sangat
diperhatikan karena berpengaruh terhadap kekuatan tangki Selain hal-hal diatas
ada perlu diperhatikan dalam proses drawing yaitu hasil drawing tidak boleh
keriput tidak boleh sumbing tidak boleh pecah dan harus sesuai dengan ukuran
standar dari product engineering Untuk mendapat produk yang baik dalam proses
ini selain cetakan harus dalam kondisi baik maka dalam proses pembentukan
bahan kuningan diolesi dengan minyak sayur terlebih dahulu Hal ini bertujuan
untuk memperlancar aliran material sesuai bentukan cetakannya
bull Trimming proses penghilangan sisa bahan setelah proses drawing
Hal yang perlu diperhatikan dalam proses trimming ini adalah
hasil trimming tidak sumbing dan tidak ada bram Proses inimenggunakan dies
trimming
bull Piercing proses pembuatan lubang sebagai tempat untuk komponen-komponen
tangki missal oil cooler inlet outlet
pipe drain seat filler dan bracket
9 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
bull Washing proses pencucian untuk menghilangkan minyak kotoran yang
menempel pada tangki (sisa proses drawing) Pencucian dilakukan sebanyak
empat kali yaitu
a) pencucian 1 menggunakan dioklin yang berfungsi melarutkan minyak
Pencucian dengan menggunakan suhu normal dan dilakukan dengan cara
dicelupkan naik turun selama 20 detik Cairan dioklin ini diganti setiap satu bulan
sekali agar daya kerjanya tetap maksimal
b) Pencucian 2 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC pencucian dengan pencelupan naik turun selama 20 detik Air dala bak
ini diganti setiap hari
c) Pencucian 3 menggunakan air biasa ditambah OP11 dan dipanaskan sampai
suhu 80oC OP11 berfungsi sebagai pembersih sisa minyak dan dioklin yang
masih menempel pada tangki Perbandingan komposisi air dan tangki adalah tiap
730 liter air ditambahlan 17 kg OP11 Untuk cara pencucian sama dangan proses
1 dan 2
d) Pencucian 4 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC untuk cara pencucian sama
proses 12 dan 3 Air dalam bak ini diganti setiap hari
bull Annealing proses penghilangan tegangan dalam (stress relieving) dan
pengembalian struktur logam pada tangki Setelah tangki mendapatkan gaya yang
cukup besar dalam proses pembentukannya (terutama proses drawing) maka
tangki memiliki gaya dalam yang cukup besar sehingga untuk menghilangkannya
diperlukan proses annealing Annealing dilakukan dengan cara dioven pada suhu
380oC selama 10 menit
2 Inlet Pipe dan Outlet pipe
Inlet pipe terletak pada inlet tank berfungsi sebagai tempat masuknya air dari
engine ke radiator Outlet pipe terletak pada outlet tank berfungsi sebagai tempat
keluarnya air dari radiator ke engine Bahan terbuat dari pipa kuningan brass
pipe Bentuk dari inlet outlet pipe ini bervariaasi menyesuaikan kebutuhan
type A type B type C type D
10 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 27 type inlet outlet pipe
a) Type A inletoutlet pipe lurus
b) Type B inletoutlet pipe diameter bertingkat menggunakan proses expand
untuk pembuatan diameter bertingkat
c) Type C inletoutlet pipe dengan tekukan bending menggunakan proses
siongkak
d) Type D inletoutlet pipe dengan penyambungan brazing
3 Filler dan Over flow pipe
Filler berada di Inlet tank yang berfungsi sebagai tempat masuknya air baru
atau air tambahan ke dalam radiator Filler selalu berada diatas karena sebagai
tempat masuknya air Berdasarkan dimensinya filler terbagi menjadi empat
macam yaitu micro size small size medium size dan large size
Gambar 28 filler
11 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Over flow pipe berfungsi sebagai tempat keluarnya air atau angin yang disebabkan
tekanan berlebih Over flow pipe dibuat dari material brass pipe diameter 6 mm
dengan proses cutting dan bulging
4 Side Plate
Berfungsi sebagai dudukan radiator ke mesin dan untuk melindungi core
assy radiator
5 Core (Tube Fin End Plate)
Berfungsi sebagai bagian untuk menurunkan temperatur air yang
kondisinya panas dari engine agar air kembali dingin dengan bantuan
angin yang dihasilkan kipas
Bahan untuk tube dan end plate dari brass Bahan untuk fin dari copper (tembaga)
dan brass kuningan
6 Drain seat dan drain plug
Berfungsi sebagai sarana membuang air radiator bila air ingin diganti Untuk
drain seat dari brass sedang drain plug dari plastik
Drain plug
O-ring
Drain seat
Gambar 29 drain seat dan drain plug
213 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
Untuk mengetahui secara keseluruhan proses pembuatan radiator cooper
brass baik komponen utama maupun komponen-komponen pendukungnya
dapat dilihat pada flow chart process berikut
12 STTM MUHAMMADIYAH
Brazing
Tangki
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
6 Radiator core
7 Radiator outlet tank
8 Cooling fan
9 Water outlet hose
Cara kerja radiator adalah sebagai berikut
a) Air di dalam radiator outlet tank (7) dipompa oleh water pump (3)
b) Air yang dipompa masuk kedalam mesin melalui water outlet hose (9)
dan melewati celah-celah di dalam blok mesin untuk menyerap kalor pada
mesin
c) Air coolant yang telah panaskemudian masuk kembali ke radiator
inlet tank (5)
d) Melalui water inlet hose (4) air panas tersebut masuk kembali ke radiator
e) Didalam radiator core (6) terjadi pelepasan kalor sehingga air tersebut
menjadi dingin (normal)
f) Proses pelepasan kalor terjadi dengan batuan kipas dan energi dari luar (angin)
Proses diatas berjalan secara terus menerus (continue) sehingga temperatur
mesin tetap terjaga
211 Jenis-jenis radiator
Ada beberapa jenis radiator dilihat dari berbagai segi antara lain berdasar
kegunaannya jenis bahan pembuatnya arah alirannya flow type dan type core
fin
2111 Berdasarkan kegunaannya
Bila ditinjau dari segi kegunaannya radiator dibagi menjadi dua macam
yaitu
a) Radiator untuk automotive (mobil truck sepeda motor dll)
b) Radiator untuk mesin heavy duty (traktor bulldozer) dan mesin
industri (turbin generator)
5 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
2111 Berdasarkan materialnya
Bila ditinjau dari segi materialnya radiator dibagi menjadi empat
macam yaitu
a) Radiator cooper brass (AMR= All Metal Radiator)
Radiator dibuat dari kuningan brass dan tembaga cooper terutama
pada komponen tangki dan core
b) Radiator cooper plastic (PTCB= Plastic Tank Cooper Brass)
Radiator yang khusus tangkinya dibuat dari plastik sedangkan untuk
core dibuat dari bahan cooper dan brass
c) Radiator Aluminium Plastic (PTAL= Plastic Tank Aluminium)
Radiator yang khusus tangkinya dibuat dari plastik sedangkan untuk
core dibuat dari bahan aluminium
d) Radiator tangki khusus (SPO=Special Order)
Radiator yang tangkinya dibuat dari pelat hitam atau juga brass strip
yang lebih tebal (2 mm) agar lebih kuat dan bagian core dibuat dari
cooper brass Radiator ini biasa digunakan untuk radiator heavy duty
atau pada mesin industri
2113 Berdasarkan arah aliran flow type
Bila ditinjau dari segi arah aliran radiator dibagi menjadi dua macam
yaitu
a) Radiator down flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian atas dan bawah Air
mengalir secara vertikal dari atas ke bawah
6 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 22 Radiator down flow type
b) Radiator cross flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian kanan dan kiri Air
mengalir secara horizontal Aliran air dihasilkan dari pompa radiator yang
terdapat pada engine
2114 Berdasarkan type core fin
Bila ditinjau dari type spesifikasi core radiator dibagi menjadi dua
macam yaitu
a) Radiator type Core straight fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk lembaran lurus
Gambar 24 straight fin
b) Radiator type corrugated fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk gelombang
7 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 25 corrugated fin
212 Radiator Cooper Brass
Pada radiator cooper brass sebagian besar komponennya terbuat dari
metal terutama tangki terbuat dari brass kuningan dan fin terbuat dari cooper
tembaga Bagian-bagian dari radiator adalah
Gambar 26 bagian bagian radiator cooper brass
8 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
1 Inlet Tank dan Outlet Tank
Inlet tank berfungsi sebagai penampung air yang baru diisi dan menampung
kembali air panas dari engine untuk didinginkan kembali Outlet tank berfungsi
untuk menampung air yang kondisinya sudah diturunkan temperaturnya Pada
radiator cooper brass (Cu Br) tangki dibuat dari bahan brass sheet dengan
ketebalan 055 mm 06 mm dan 08 mm dengan toleransi antara +0004 mm
sampai dengan -0003 mm dan bahan tersebut harus memiliki kekerasan bahan
140-160 Hv elongation 20 dan kekuatan tarik 431-490 Nmm2
Dalam proses pembuatan tangki material brass sheet kuningan akan mengalami
beberapa proses pembentukan antara lain
bull Shearing proses pemotongan awal material kuningan dari berupa gulungan
menjadi lembaran-lembaran sesuai dengan ukuran blank untuk proses drawing
bull Drawing proses pembentukan material lembaran kuningan menjadi bentuk
tangki Proses pembentukan menggunakan cetakan dies Dalam proses deep
drawing ini material mengalami penipisan bahan pada daerah tertentu Penipisan
maksimal bahan yang diijinkan adalah 27 dari tebal bahan awal Pengecekan
penipisan ini menggunakan alat profil proyektor Penipisan bahan ini sangat
diperhatikan karena berpengaruh terhadap kekuatan tangki Selain hal-hal diatas
ada perlu diperhatikan dalam proses drawing yaitu hasil drawing tidak boleh
keriput tidak boleh sumbing tidak boleh pecah dan harus sesuai dengan ukuran
standar dari product engineering Untuk mendapat produk yang baik dalam proses
ini selain cetakan harus dalam kondisi baik maka dalam proses pembentukan
bahan kuningan diolesi dengan minyak sayur terlebih dahulu Hal ini bertujuan
untuk memperlancar aliran material sesuai bentukan cetakannya
bull Trimming proses penghilangan sisa bahan setelah proses drawing
Hal yang perlu diperhatikan dalam proses trimming ini adalah
hasil trimming tidak sumbing dan tidak ada bram Proses inimenggunakan dies
trimming
bull Piercing proses pembuatan lubang sebagai tempat untuk komponen-komponen
tangki missal oil cooler inlet outlet
pipe drain seat filler dan bracket
9 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
bull Washing proses pencucian untuk menghilangkan minyak kotoran yang
menempel pada tangki (sisa proses drawing) Pencucian dilakukan sebanyak
empat kali yaitu
a) pencucian 1 menggunakan dioklin yang berfungsi melarutkan minyak
Pencucian dengan menggunakan suhu normal dan dilakukan dengan cara
dicelupkan naik turun selama 20 detik Cairan dioklin ini diganti setiap satu bulan
sekali agar daya kerjanya tetap maksimal
b) Pencucian 2 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC pencucian dengan pencelupan naik turun selama 20 detik Air dala bak
ini diganti setiap hari
c) Pencucian 3 menggunakan air biasa ditambah OP11 dan dipanaskan sampai
suhu 80oC OP11 berfungsi sebagai pembersih sisa minyak dan dioklin yang
masih menempel pada tangki Perbandingan komposisi air dan tangki adalah tiap
730 liter air ditambahlan 17 kg OP11 Untuk cara pencucian sama dangan proses
1 dan 2
d) Pencucian 4 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC untuk cara pencucian sama
proses 12 dan 3 Air dalam bak ini diganti setiap hari
bull Annealing proses penghilangan tegangan dalam (stress relieving) dan
pengembalian struktur logam pada tangki Setelah tangki mendapatkan gaya yang
cukup besar dalam proses pembentukannya (terutama proses drawing) maka
tangki memiliki gaya dalam yang cukup besar sehingga untuk menghilangkannya
diperlukan proses annealing Annealing dilakukan dengan cara dioven pada suhu
380oC selama 10 menit
2 Inlet Pipe dan Outlet pipe
Inlet pipe terletak pada inlet tank berfungsi sebagai tempat masuknya air dari
engine ke radiator Outlet pipe terletak pada outlet tank berfungsi sebagai tempat
keluarnya air dari radiator ke engine Bahan terbuat dari pipa kuningan brass
pipe Bentuk dari inlet outlet pipe ini bervariaasi menyesuaikan kebutuhan
type A type B type C type D
10 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 27 type inlet outlet pipe
a) Type A inletoutlet pipe lurus
b) Type B inletoutlet pipe diameter bertingkat menggunakan proses expand
untuk pembuatan diameter bertingkat
c) Type C inletoutlet pipe dengan tekukan bending menggunakan proses
siongkak
d) Type D inletoutlet pipe dengan penyambungan brazing
3 Filler dan Over flow pipe
Filler berada di Inlet tank yang berfungsi sebagai tempat masuknya air baru
atau air tambahan ke dalam radiator Filler selalu berada diatas karena sebagai
tempat masuknya air Berdasarkan dimensinya filler terbagi menjadi empat
macam yaitu micro size small size medium size dan large size
Gambar 28 filler
11 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Over flow pipe berfungsi sebagai tempat keluarnya air atau angin yang disebabkan
tekanan berlebih Over flow pipe dibuat dari material brass pipe diameter 6 mm
dengan proses cutting dan bulging
4 Side Plate
Berfungsi sebagai dudukan radiator ke mesin dan untuk melindungi core
assy radiator
5 Core (Tube Fin End Plate)
Berfungsi sebagai bagian untuk menurunkan temperatur air yang
kondisinya panas dari engine agar air kembali dingin dengan bantuan
angin yang dihasilkan kipas
Bahan untuk tube dan end plate dari brass Bahan untuk fin dari copper (tembaga)
dan brass kuningan
6 Drain seat dan drain plug
Berfungsi sebagai sarana membuang air radiator bila air ingin diganti Untuk
drain seat dari brass sedang drain plug dari plastik
Drain plug
O-ring
Drain seat
Gambar 29 drain seat dan drain plug
213 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
Untuk mengetahui secara keseluruhan proses pembuatan radiator cooper
brass baik komponen utama maupun komponen-komponen pendukungnya
dapat dilihat pada flow chart process berikut
12 STTM MUHAMMADIYAH
Brazing
Tangki
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
2111 Berdasarkan materialnya
Bila ditinjau dari segi materialnya radiator dibagi menjadi empat
macam yaitu
a) Radiator cooper brass (AMR= All Metal Radiator)
Radiator dibuat dari kuningan brass dan tembaga cooper terutama
pada komponen tangki dan core
b) Radiator cooper plastic (PTCB= Plastic Tank Cooper Brass)
Radiator yang khusus tangkinya dibuat dari plastik sedangkan untuk
core dibuat dari bahan cooper dan brass
c) Radiator Aluminium Plastic (PTAL= Plastic Tank Aluminium)
Radiator yang khusus tangkinya dibuat dari plastik sedangkan untuk
core dibuat dari bahan aluminium
d) Radiator tangki khusus (SPO=Special Order)
Radiator yang tangkinya dibuat dari pelat hitam atau juga brass strip
yang lebih tebal (2 mm) agar lebih kuat dan bagian core dibuat dari
cooper brass Radiator ini biasa digunakan untuk radiator heavy duty
atau pada mesin industri
2113 Berdasarkan arah aliran flow type
Bila ditinjau dari segi arah aliran radiator dibagi menjadi dua macam
yaitu
a) Radiator down flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian atas dan bawah Air
mengalir secara vertikal dari atas ke bawah
6 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 22 Radiator down flow type
b) Radiator cross flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian kanan dan kiri Air
mengalir secara horizontal Aliran air dihasilkan dari pompa radiator yang
terdapat pada engine
2114 Berdasarkan type core fin
Bila ditinjau dari type spesifikasi core radiator dibagi menjadi dua
macam yaitu
a) Radiator type Core straight fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk lembaran lurus
Gambar 24 straight fin
b) Radiator type corrugated fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk gelombang
7 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 25 corrugated fin
212 Radiator Cooper Brass
Pada radiator cooper brass sebagian besar komponennya terbuat dari
metal terutama tangki terbuat dari brass kuningan dan fin terbuat dari cooper
tembaga Bagian-bagian dari radiator adalah
Gambar 26 bagian bagian radiator cooper brass
8 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
1 Inlet Tank dan Outlet Tank
Inlet tank berfungsi sebagai penampung air yang baru diisi dan menampung
kembali air panas dari engine untuk didinginkan kembali Outlet tank berfungsi
untuk menampung air yang kondisinya sudah diturunkan temperaturnya Pada
radiator cooper brass (Cu Br) tangki dibuat dari bahan brass sheet dengan
ketebalan 055 mm 06 mm dan 08 mm dengan toleransi antara +0004 mm
sampai dengan -0003 mm dan bahan tersebut harus memiliki kekerasan bahan
140-160 Hv elongation 20 dan kekuatan tarik 431-490 Nmm2
Dalam proses pembuatan tangki material brass sheet kuningan akan mengalami
beberapa proses pembentukan antara lain
bull Shearing proses pemotongan awal material kuningan dari berupa gulungan
menjadi lembaran-lembaran sesuai dengan ukuran blank untuk proses drawing
bull Drawing proses pembentukan material lembaran kuningan menjadi bentuk
tangki Proses pembentukan menggunakan cetakan dies Dalam proses deep
drawing ini material mengalami penipisan bahan pada daerah tertentu Penipisan
maksimal bahan yang diijinkan adalah 27 dari tebal bahan awal Pengecekan
penipisan ini menggunakan alat profil proyektor Penipisan bahan ini sangat
diperhatikan karena berpengaruh terhadap kekuatan tangki Selain hal-hal diatas
ada perlu diperhatikan dalam proses drawing yaitu hasil drawing tidak boleh
keriput tidak boleh sumbing tidak boleh pecah dan harus sesuai dengan ukuran
standar dari product engineering Untuk mendapat produk yang baik dalam proses
ini selain cetakan harus dalam kondisi baik maka dalam proses pembentukan
bahan kuningan diolesi dengan minyak sayur terlebih dahulu Hal ini bertujuan
untuk memperlancar aliran material sesuai bentukan cetakannya
bull Trimming proses penghilangan sisa bahan setelah proses drawing
Hal yang perlu diperhatikan dalam proses trimming ini adalah
hasil trimming tidak sumbing dan tidak ada bram Proses inimenggunakan dies
trimming
bull Piercing proses pembuatan lubang sebagai tempat untuk komponen-komponen
tangki missal oil cooler inlet outlet
pipe drain seat filler dan bracket
9 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
bull Washing proses pencucian untuk menghilangkan minyak kotoran yang
menempel pada tangki (sisa proses drawing) Pencucian dilakukan sebanyak
empat kali yaitu
a) pencucian 1 menggunakan dioklin yang berfungsi melarutkan minyak
Pencucian dengan menggunakan suhu normal dan dilakukan dengan cara
dicelupkan naik turun selama 20 detik Cairan dioklin ini diganti setiap satu bulan
sekali agar daya kerjanya tetap maksimal
b) Pencucian 2 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC pencucian dengan pencelupan naik turun selama 20 detik Air dala bak
ini diganti setiap hari
c) Pencucian 3 menggunakan air biasa ditambah OP11 dan dipanaskan sampai
suhu 80oC OP11 berfungsi sebagai pembersih sisa minyak dan dioklin yang
masih menempel pada tangki Perbandingan komposisi air dan tangki adalah tiap
730 liter air ditambahlan 17 kg OP11 Untuk cara pencucian sama dangan proses
1 dan 2
d) Pencucian 4 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC untuk cara pencucian sama
proses 12 dan 3 Air dalam bak ini diganti setiap hari
bull Annealing proses penghilangan tegangan dalam (stress relieving) dan
pengembalian struktur logam pada tangki Setelah tangki mendapatkan gaya yang
cukup besar dalam proses pembentukannya (terutama proses drawing) maka
tangki memiliki gaya dalam yang cukup besar sehingga untuk menghilangkannya
diperlukan proses annealing Annealing dilakukan dengan cara dioven pada suhu
380oC selama 10 menit
2 Inlet Pipe dan Outlet pipe
Inlet pipe terletak pada inlet tank berfungsi sebagai tempat masuknya air dari
engine ke radiator Outlet pipe terletak pada outlet tank berfungsi sebagai tempat
keluarnya air dari radiator ke engine Bahan terbuat dari pipa kuningan brass
pipe Bentuk dari inlet outlet pipe ini bervariaasi menyesuaikan kebutuhan
type A type B type C type D
10 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 27 type inlet outlet pipe
a) Type A inletoutlet pipe lurus
b) Type B inletoutlet pipe diameter bertingkat menggunakan proses expand
untuk pembuatan diameter bertingkat
c) Type C inletoutlet pipe dengan tekukan bending menggunakan proses
siongkak
d) Type D inletoutlet pipe dengan penyambungan brazing
3 Filler dan Over flow pipe
Filler berada di Inlet tank yang berfungsi sebagai tempat masuknya air baru
atau air tambahan ke dalam radiator Filler selalu berada diatas karena sebagai
tempat masuknya air Berdasarkan dimensinya filler terbagi menjadi empat
macam yaitu micro size small size medium size dan large size
Gambar 28 filler
11 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Over flow pipe berfungsi sebagai tempat keluarnya air atau angin yang disebabkan
tekanan berlebih Over flow pipe dibuat dari material brass pipe diameter 6 mm
dengan proses cutting dan bulging
4 Side Plate
Berfungsi sebagai dudukan radiator ke mesin dan untuk melindungi core
assy radiator
5 Core (Tube Fin End Plate)
Berfungsi sebagai bagian untuk menurunkan temperatur air yang
kondisinya panas dari engine agar air kembali dingin dengan bantuan
angin yang dihasilkan kipas
Bahan untuk tube dan end plate dari brass Bahan untuk fin dari copper (tembaga)
dan brass kuningan
6 Drain seat dan drain plug
Berfungsi sebagai sarana membuang air radiator bila air ingin diganti Untuk
drain seat dari brass sedang drain plug dari plastik
Drain plug
O-ring
Drain seat
Gambar 29 drain seat dan drain plug
213 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
Untuk mengetahui secara keseluruhan proses pembuatan radiator cooper
brass baik komponen utama maupun komponen-komponen pendukungnya
dapat dilihat pada flow chart process berikut
12 STTM MUHAMMADIYAH
Brazing
Tangki
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 22 Radiator down flow type
b) Radiator cross flow type
Jenis radiator ini memiliki posisi tangki pada bagian kanan dan kiri Air
mengalir secara horizontal Aliran air dihasilkan dari pompa radiator yang
terdapat pada engine
2114 Berdasarkan type core fin
Bila ditinjau dari type spesifikasi core radiator dibagi menjadi dua
macam yaitu
a) Radiator type Core straight fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk lembaran lurus
Gambar 24 straight fin
b) Radiator type corrugated fin
Pada jenis radiator ini fin berbentuk gelombang
7 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 25 corrugated fin
212 Radiator Cooper Brass
Pada radiator cooper brass sebagian besar komponennya terbuat dari
metal terutama tangki terbuat dari brass kuningan dan fin terbuat dari cooper
tembaga Bagian-bagian dari radiator adalah
Gambar 26 bagian bagian radiator cooper brass
8 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
1 Inlet Tank dan Outlet Tank
Inlet tank berfungsi sebagai penampung air yang baru diisi dan menampung
kembali air panas dari engine untuk didinginkan kembali Outlet tank berfungsi
untuk menampung air yang kondisinya sudah diturunkan temperaturnya Pada
radiator cooper brass (Cu Br) tangki dibuat dari bahan brass sheet dengan
ketebalan 055 mm 06 mm dan 08 mm dengan toleransi antara +0004 mm
sampai dengan -0003 mm dan bahan tersebut harus memiliki kekerasan bahan
140-160 Hv elongation 20 dan kekuatan tarik 431-490 Nmm2
Dalam proses pembuatan tangki material brass sheet kuningan akan mengalami
beberapa proses pembentukan antara lain
bull Shearing proses pemotongan awal material kuningan dari berupa gulungan
menjadi lembaran-lembaran sesuai dengan ukuran blank untuk proses drawing
bull Drawing proses pembentukan material lembaran kuningan menjadi bentuk
tangki Proses pembentukan menggunakan cetakan dies Dalam proses deep
drawing ini material mengalami penipisan bahan pada daerah tertentu Penipisan
maksimal bahan yang diijinkan adalah 27 dari tebal bahan awal Pengecekan
penipisan ini menggunakan alat profil proyektor Penipisan bahan ini sangat
diperhatikan karena berpengaruh terhadap kekuatan tangki Selain hal-hal diatas
ada perlu diperhatikan dalam proses drawing yaitu hasil drawing tidak boleh
keriput tidak boleh sumbing tidak boleh pecah dan harus sesuai dengan ukuran
standar dari product engineering Untuk mendapat produk yang baik dalam proses
ini selain cetakan harus dalam kondisi baik maka dalam proses pembentukan
bahan kuningan diolesi dengan minyak sayur terlebih dahulu Hal ini bertujuan
untuk memperlancar aliran material sesuai bentukan cetakannya
bull Trimming proses penghilangan sisa bahan setelah proses drawing
Hal yang perlu diperhatikan dalam proses trimming ini adalah
hasil trimming tidak sumbing dan tidak ada bram Proses inimenggunakan dies
trimming
bull Piercing proses pembuatan lubang sebagai tempat untuk komponen-komponen
tangki missal oil cooler inlet outlet
pipe drain seat filler dan bracket
9 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
bull Washing proses pencucian untuk menghilangkan minyak kotoran yang
menempel pada tangki (sisa proses drawing) Pencucian dilakukan sebanyak
empat kali yaitu
a) pencucian 1 menggunakan dioklin yang berfungsi melarutkan minyak
Pencucian dengan menggunakan suhu normal dan dilakukan dengan cara
dicelupkan naik turun selama 20 detik Cairan dioklin ini diganti setiap satu bulan
sekali agar daya kerjanya tetap maksimal
b) Pencucian 2 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC pencucian dengan pencelupan naik turun selama 20 detik Air dala bak
ini diganti setiap hari
c) Pencucian 3 menggunakan air biasa ditambah OP11 dan dipanaskan sampai
suhu 80oC OP11 berfungsi sebagai pembersih sisa minyak dan dioklin yang
masih menempel pada tangki Perbandingan komposisi air dan tangki adalah tiap
730 liter air ditambahlan 17 kg OP11 Untuk cara pencucian sama dangan proses
1 dan 2
d) Pencucian 4 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC untuk cara pencucian sama
proses 12 dan 3 Air dalam bak ini diganti setiap hari
bull Annealing proses penghilangan tegangan dalam (stress relieving) dan
pengembalian struktur logam pada tangki Setelah tangki mendapatkan gaya yang
cukup besar dalam proses pembentukannya (terutama proses drawing) maka
tangki memiliki gaya dalam yang cukup besar sehingga untuk menghilangkannya
diperlukan proses annealing Annealing dilakukan dengan cara dioven pada suhu
380oC selama 10 menit
2 Inlet Pipe dan Outlet pipe
Inlet pipe terletak pada inlet tank berfungsi sebagai tempat masuknya air dari
engine ke radiator Outlet pipe terletak pada outlet tank berfungsi sebagai tempat
keluarnya air dari radiator ke engine Bahan terbuat dari pipa kuningan brass
pipe Bentuk dari inlet outlet pipe ini bervariaasi menyesuaikan kebutuhan
type A type B type C type D
10 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 27 type inlet outlet pipe
a) Type A inletoutlet pipe lurus
b) Type B inletoutlet pipe diameter bertingkat menggunakan proses expand
untuk pembuatan diameter bertingkat
c) Type C inletoutlet pipe dengan tekukan bending menggunakan proses
siongkak
d) Type D inletoutlet pipe dengan penyambungan brazing
3 Filler dan Over flow pipe
Filler berada di Inlet tank yang berfungsi sebagai tempat masuknya air baru
atau air tambahan ke dalam radiator Filler selalu berada diatas karena sebagai
tempat masuknya air Berdasarkan dimensinya filler terbagi menjadi empat
macam yaitu micro size small size medium size dan large size
Gambar 28 filler
11 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Over flow pipe berfungsi sebagai tempat keluarnya air atau angin yang disebabkan
tekanan berlebih Over flow pipe dibuat dari material brass pipe diameter 6 mm
dengan proses cutting dan bulging
4 Side Plate
Berfungsi sebagai dudukan radiator ke mesin dan untuk melindungi core
assy radiator
5 Core (Tube Fin End Plate)
Berfungsi sebagai bagian untuk menurunkan temperatur air yang
kondisinya panas dari engine agar air kembali dingin dengan bantuan
angin yang dihasilkan kipas
Bahan untuk tube dan end plate dari brass Bahan untuk fin dari copper (tembaga)
dan brass kuningan
6 Drain seat dan drain plug
Berfungsi sebagai sarana membuang air radiator bila air ingin diganti Untuk
drain seat dari brass sedang drain plug dari plastik
Drain plug
O-ring
Drain seat
Gambar 29 drain seat dan drain plug
213 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
Untuk mengetahui secara keseluruhan proses pembuatan radiator cooper
brass baik komponen utama maupun komponen-komponen pendukungnya
dapat dilihat pada flow chart process berikut
12 STTM MUHAMMADIYAH
Brazing
Tangki
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 25 corrugated fin
212 Radiator Cooper Brass
Pada radiator cooper brass sebagian besar komponennya terbuat dari
metal terutama tangki terbuat dari brass kuningan dan fin terbuat dari cooper
tembaga Bagian-bagian dari radiator adalah
Gambar 26 bagian bagian radiator cooper brass
8 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
1 Inlet Tank dan Outlet Tank
Inlet tank berfungsi sebagai penampung air yang baru diisi dan menampung
kembali air panas dari engine untuk didinginkan kembali Outlet tank berfungsi
untuk menampung air yang kondisinya sudah diturunkan temperaturnya Pada
radiator cooper brass (Cu Br) tangki dibuat dari bahan brass sheet dengan
ketebalan 055 mm 06 mm dan 08 mm dengan toleransi antara +0004 mm
sampai dengan -0003 mm dan bahan tersebut harus memiliki kekerasan bahan
140-160 Hv elongation 20 dan kekuatan tarik 431-490 Nmm2
Dalam proses pembuatan tangki material brass sheet kuningan akan mengalami
beberapa proses pembentukan antara lain
bull Shearing proses pemotongan awal material kuningan dari berupa gulungan
menjadi lembaran-lembaran sesuai dengan ukuran blank untuk proses drawing
bull Drawing proses pembentukan material lembaran kuningan menjadi bentuk
tangki Proses pembentukan menggunakan cetakan dies Dalam proses deep
drawing ini material mengalami penipisan bahan pada daerah tertentu Penipisan
maksimal bahan yang diijinkan adalah 27 dari tebal bahan awal Pengecekan
penipisan ini menggunakan alat profil proyektor Penipisan bahan ini sangat
diperhatikan karena berpengaruh terhadap kekuatan tangki Selain hal-hal diatas
ada perlu diperhatikan dalam proses drawing yaitu hasil drawing tidak boleh
keriput tidak boleh sumbing tidak boleh pecah dan harus sesuai dengan ukuran
standar dari product engineering Untuk mendapat produk yang baik dalam proses
ini selain cetakan harus dalam kondisi baik maka dalam proses pembentukan
bahan kuningan diolesi dengan minyak sayur terlebih dahulu Hal ini bertujuan
untuk memperlancar aliran material sesuai bentukan cetakannya
bull Trimming proses penghilangan sisa bahan setelah proses drawing
Hal yang perlu diperhatikan dalam proses trimming ini adalah
hasil trimming tidak sumbing dan tidak ada bram Proses inimenggunakan dies
trimming
bull Piercing proses pembuatan lubang sebagai tempat untuk komponen-komponen
tangki missal oil cooler inlet outlet
pipe drain seat filler dan bracket
9 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
bull Washing proses pencucian untuk menghilangkan minyak kotoran yang
menempel pada tangki (sisa proses drawing) Pencucian dilakukan sebanyak
empat kali yaitu
a) pencucian 1 menggunakan dioklin yang berfungsi melarutkan minyak
Pencucian dengan menggunakan suhu normal dan dilakukan dengan cara
dicelupkan naik turun selama 20 detik Cairan dioklin ini diganti setiap satu bulan
sekali agar daya kerjanya tetap maksimal
b) Pencucian 2 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC pencucian dengan pencelupan naik turun selama 20 detik Air dala bak
ini diganti setiap hari
c) Pencucian 3 menggunakan air biasa ditambah OP11 dan dipanaskan sampai
suhu 80oC OP11 berfungsi sebagai pembersih sisa minyak dan dioklin yang
masih menempel pada tangki Perbandingan komposisi air dan tangki adalah tiap
730 liter air ditambahlan 17 kg OP11 Untuk cara pencucian sama dangan proses
1 dan 2
d) Pencucian 4 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC untuk cara pencucian sama
proses 12 dan 3 Air dalam bak ini diganti setiap hari
bull Annealing proses penghilangan tegangan dalam (stress relieving) dan
pengembalian struktur logam pada tangki Setelah tangki mendapatkan gaya yang
cukup besar dalam proses pembentukannya (terutama proses drawing) maka
tangki memiliki gaya dalam yang cukup besar sehingga untuk menghilangkannya
diperlukan proses annealing Annealing dilakukan dengan cara dioven pada suhu
380oC selama 10 menit
2 Inlet Pipe dan Outlet pipe
Inlet pipe terletak pada inlet tank berfungsi sebagai tempat masuknya air dari
engine ke radiator Outlet pipe terletak pada outlet tank berfungsi sebagai tempat
keluarnya air dari radiator ke engine Bahan terbuat dari pipa kuningan brass
pipe Bentuk dari inlet outlet pipe ini bervariaasi menyesuaikan kebutuhan
type A type B type C type D
10 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 27 type inlet outlet pipe
a) Type A inletoutlet pipe lurus
b) Type B inletoutlet pipe diameter bertingkat menggunakan proses expand
untuk pembuatan diameter bertingkat
c) Type C inletoutlet pipe dengan tekukan bending menggunakan proses
siongkak
d) Type D inletoutlet pipe dengan penyambungan brazing
3 Filler dan Over flow pipe
Filler berada di Inlet tank yang berfungsi sebagai tempat masuknya air baru
atau air tambahan ke dalam radiator Filler selalu berada diatas karena sebagai
tempat masuknya air Berdasarkan dimensinya filler terbagi menjadi empat
macam yaitu micro size small size medium size dan large size
Gambar 28 filler
11 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Over flow pipe berfungsi sebagai tempat keluarnya air atau angin yang disebabkan
tekanan berlebih Over flow pipe dibuat dari material brass pipe diameter 6 mm
dengan proses cutting dan bulging
4 Side Plate
Berfungsi sebagai dudukan radiator ke mesin dan untuk melindungi core
assy radiator
5 Core (Tube Fin End Plate)
Berfungsi sebagai bagian untuk menurunkan temperatur air yang
kondisinya panas dari engine agar air kembali dingin dengan bantuan
angin yang dihasilkan kipas
Bahan untuk tube dan end plate dari brass Bahan untuk fin dari copper (tembaga)
dan brass kuningan
6 Drain seat dan drain plug
Berfungsi sebagai sarana membuang air radiator bila air ingin diganti Untuk
drain seat dari brass sedang drain plug dari plastik
Drain plug
O-ring
Drain seat
Gambar 29 drain seat dan drain plug
213 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
Untuk mengetahui secara keseluruhan proses pembuatan radiator cooper
brass baik komponen utama maupun komponen-komponen pendukungnya
dapat dilihat pada flow chart process berikut
12 STTM MUHAMMADIYAH
Brazing
Tangki
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
1 Inlet Tank dan Outlet Tank
Inlet tank berfungsi sebagai penampung air yang baru diisi dan menampung
kembali air panas dari engine untuk didinginkan kembali Outlet tank berfungsi
untuk menampung air yang kondisinya sudah diturunkan temperaturnya Pada
radiator cooper brass (Cu Br) tangki dibuat dari bahan brass sheet dengan
ketebalan 055 mm 06 mm dan 08 mm dengan toleransi antara +0004 mm
sampai dengan -0003 mm dan bahan tersebut harus memiliki kekerasan bahan
140-160 Hv elongation 20 dan kekuatan tarik 431-490 Nmm2
Dalam proses pembuatan tangki material brass sheet kuningan akan mengalami
beberapa proses pembentukan antara lain
bull Shearing proses pemotongan awal material kuningan dari berupa gulungan
menjadi lembaran-lembaran sesuai dengan ukuran blank untuk proses drawing
bull Drawing proses pembentukan material lembaran kuningan menjadi bentuk
tangki Proses pembentukan menggunakan cetakan dies Dalam proses deep
drawing ini material mengalami penipisan bahan pada daerah tertentu Penipisan
maksimal bahan yang diijinkan adalah 27 dari tebal bahan awal Pengecekan
penipisan ini menggunakan alat profil proyektor Penipisan bahan ini sangat
diperhatikan karena berpengaruh terhadap kekuatan tangki Selain hal-hal diatas
ada perlu diperhatikan dalam proses drawing yaitu hasil drawing tidak boleh
keriput tidak boleh sumbing tidak boleh pecah dan harus sesuai dengan ukuran
standar dari product engineering Untuk mendapat produk yang baik dalam proses
ini selain cetakan harus dalam kondisi baik maka dalam proses pembentukan
bahan kuningan diolesi dengan minyak sayur terlebih dahulu Hal ini bertujuan
untuk memperlancar aliran material sesuai bentukan cetakannya
bull Trimming proses penghilangan sisa bahan setelah proses drawing
Hal yang perlu diperhatikan dalam proses trimming ini adalah
hasil trimming tidak sumbing dan tidak ada bram Proses inimenggunakan dies
trimming
bull Piercing proses pembuatan lubang sebagai tempat untuk komponen-komponen
tangki missal oil cooler inlet outlet
pipe drain seat filler dan bracket
9 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
bull Washing proses pencucian untuk menghilangkan minyak kotoran yang
menempel pada tangki (sisa proses drawing) Pencucian dilakukan sebanyak
empat kali yaitu
a) pencucian 1 menggunakan dioklin yang berfungsi melarutkan minyak
Pencucian dengan menggunakan suhu normal dan dilakukan dengan cara
dicelupkan naik turun selama 20 detik Cairan dioklin ini diganti setiap satu bulan
sekali agar daya kerjanya tetap maksimal
b) Pencucian 2 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC pencucian dengan pencelupan naik turun selama 20 detik Air dala bak
ini diganti setiap hari
c) Pencucian 3 menggunakan air biasa ditambah OP11 dan dipanaskan sampai
suhu 80oC OP11 berfungsi sebagai pembersih sisa minyak dan dioklin yang
masih menempel pada tangki Perbandingan komposisi air dan tangki adalah tiap
730 liter air ditambahlan 17 kg OP11 Untuk cara pencucian sama dangan proses
1 dan 2
d) Pencucian 4 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC untuk cara pencucian sama
proses 12 dan 3 Air dalam bak ini diganti setiap hari
bull Annealing proses penghilangan tegangan dalam (stress relieving) dan
pengembalian struktur logam pada tangki Setelah tangki mendapatkan gaya yang
cukup besar dalam proses pembentukannya (terutama proses drawing) maka
tangki memiliki gaya dalam yang cukup besar sehingga untuk menghilangkannya
diperlukan proses annealing Annealing dilakukan dengan cara dioven pada suhu
380oC selama 10 menit
2 Inlet Pipe dan Outlet pipe
Inlet pipe terletak pada inlet tank berfungsi sebagai tempat masuknya air dari
engine ke radiator Outlet pipe terletak pada outlet tank berfungsi sebagai tempat
keluarnya air dari radiator ke engine Bahan terbuat dari pipa kuningan brass
pipe Bentuk dari inlet outlet pipe ini bervariaasi menyesuaikan kebutuhan
type A type B type C type D
10 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 27 type inlet outlet pipe
a) Type A inletoutlet pipe lurus
b) Type B inletoutlet pipe diameter bertingkat menggunakan proses expand
untuk pembuatan diameter bertingkat
c) Type C inletoutlet pipe dengan tekukan bending menggunakan proses
siongkak
d) Type D inletoutlet pipe dengan penyambungan brazing
3 Filler dan Over flow pipe
Filler berada di Inlet tank yang berfungsi sebagai tempat masuknya air baru
atau air tambahan ke dalam radiator Filler selalu berada diatas karena sebagai
tempat masuknya air Berdasarkan dimensinya filler terbagi menjadi empat
macam yaitu micro size small size medium size dan large size
Gambar 28 filler
11 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Over flow pipe berfungsi sebagai tempat keluarnya air atau angin yang disebabkan
tekanan berlebih Over flow pipe dibuat dari material brass pipe diameter 6 mm
dengan proses cutting dan bulging
4 Side Plate
Berfungsi sebagai dudukan radiator ke mesin dan untuk melindungi core
assy radiator
5 Core (Tube Fin End Plate)
Berfungsi sebagai bagian untuk menurunkan temperatur air yang
kondisinya panas dari engine agar air kembali dingin dengan bantuan
angin yang dihasilkan kipas
Bahan untuk tube dan end plate dari brass Bahan untuk fin dari copper (tembaga)
dan brass kuningan
6 Drain seat dan drain plug
Berfungsi sebagai sarana membuang air radiator bila air ingin diganti Untuk
drain seat dari brass sedang drain plug dari plastik
Drain plug
O-ring
Drain seat
Gambar 29 drain seat dan drain plug
213 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
Untuk mengetahui secara keseluruhan proses pembuatan radiator cooper
brass baik komponen utama maupun komponen-komponen pendukungnya
dapat dilihat pada flow chart process berikut
12 STTM MUHAMMADIYAH
Brazing
Tangki
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
bull Washing proses pencucian untuk menghilangkan minyak kotoran yang
menempel pada tangki (sisa proses drawing) Pencucian dilakukan sebanyak
empat kali yaitu
a) pencucian 1 menggunakan dioklin yang berfungsi melarutkan minyak
Pencucian dengan menggunakan suhu normal dan dilakukan dengan cara
dicelupkan naik turun selama 20 detik Cairan dioklin ini diganti setiap satu bulan
sekali agar daya kerjanya tetap maksimal
b) Pencucian 2 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC pencucian dengan pencelupan naik turun selama 20 detik Air dala bak
ini diganti setiap hari
c) Pencucian 3 menggunakan air biasa ditambah OP11 dan dipanaskan sampai
suhu 80oC OP11 berfungsi sebagai pembersih sisa minyak dan dioklin yang
masih menempel pada tangki Perbandingan komposisi air dan tangki adalah tiap
730 liter air ditambahlan 17 kg OP11 Untuk cara pencucian sama dangan proses
1 dan 2
d) Pencucian 4 menggunakan air biasa (ledeng PAM) yang dipanaskan sampai
suhu 80oC untuk cara pencucian sama
proses 12 dan 3 Air dalam bak ini diganti setiap hari
bull Annealing proses penghilangan tegangan dalam (stress relieving) dan
pengembalian struktur logam pada tangki Setelah tangki mendapatkan gaya yang
cukup besar dalam proses pembentukannya (terutama proses drawing) maka
tangki memiliki gaya dalam yang cukup besar sehingga untuk menghilangkannya
diperlukan proses annealing Annealing dilakukan dengan cara dioven pada suhu
380oC selama 10 menit
2 Inlet Pipe dan Outlet pipe
Inlet pipe terletak pada inlet tank berfungsi sebagai tempat masuknya air dari
engine ke radiator Outlet pipe terletak pada outlet tank berfungsi sebagai tempat
keluarnya air dari radiator ke engine Bahan terbuat dari pipa kuningan brass
pipe Bentuk dari inlet outlet pipe ini bervariaasi menyesuaikan kebutuhan
type A type B type C type D
10 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 27 type inlet outlet pipe
a) Type A inletoutlet pipe lurus
b) Type B inletoutlet pipe diameter bertingkat menggunakan proses expand
untuk pembuatan diameter bertingkat
c) Type C inletoutlet pipe dengan tekukan bending menggunakan proses
siongkak
d) Type D inletoutlet pipe dengan penyambungan brazing
3 Filler dan Over flow pipe
Filler berada di Inlet tank yang berfungsi sebagai tempat masuknya air baru
atau air tambahan ke dalam radiator Filler selalu berada diatas karena sebagai
tempat masuknya air Berdasarkan dimensinya filler terbagi menjadi empat
macam yaitu micro size small size medium size dan large size
Gambar 28 filler
11 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Over flow pipe berfungsi sebagai tempat keluarnya air atau angin yang disebabkan
tekanan berlebih Over flow pipe dibuat dari material brass pipe diameter 6 mm
dengan proses cutting dan bulging
4 Side Plate
Berfungsi sebagai dudukan radiator ke mesin dan untuk melindungi core
assy radiator
5 Core (Tube Fin End Plate)
Berfungsi sebagai bagian untuk menurunkan temperatur air yang
kondisinya panas dari engine agar air kembali dingin dengan bantuan
angin yang dihasilkan kipas
Bahan untuk tube dan end plate dari brass Bahan untuk fin dari copper (tembaga)
dan brass kuningan
6 Drain seat dan drain plug
Berfungsi sebagai sarana membuang air radiator bila air ingin diganti Untuk
drain seat dari brass sedang drain plug dari plastik
Drain plug
O-ring
Drain seat
Gambar 29 drain seat dan drain plug
213 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
Untuk mengetahui secara keseluruhan proses pembuatan radiator cooper
brass baik komponen utama maupun komponen-komponen pendukungnya
dapat dilihat pada flow chart process berikut
12 STTM MUHAMMADIYAH
Brazing
Tangki
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 27 type inlet outlet pipe
a) Type A inletoutlet pipe lurus
b) Type B inletoutlet pipe diameter bertingkat menggunakan proses expand
untuk pembuatan diameter bertingkat
c) Type C inletoutlet pipe dengan tekukan bending menggunakan proses
siongkak
d) Type D inletoutlet pipe dengan penyambungan brazing
3 Filler dan Over flow pipe
Filler berada di Inlet tank yang berfungsi sebagai tempat masuknya air baru
atau air tambahan ke dalam radiator Filler selalu berada diatas karena sebagai
tempat masuknya air Berdasarkan dimensinya filler terbagi menjadi empat
macam yaitu micro size small size medium size dan large size
Gambar 28 filler
11 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Over flow pipe berfungsi sebagai tempat keluarnya air atau angin yang disebabkan
tekanan berlebih Over flow pipe dibuat dari material brass pipe diameter 6 mm
dengan proses cutting dan bulging
4 Side Plate
Berfungsi sebagai dudukan radiator ke mesin dan untuk melindungi core
assy radiator
5 Core (Tube Fin End Plate)
Berfungsi sebagai bagian untuk menurunkan temperatur air yang
kondisinya panas dari engine agar air kembali dingin dengan bantuan
angin yang dihasilkan kipas
Bahan untuk tube dan end plate dari brass Bahan untuk fin dari copper (tembaga)
dan brass kuningan
6 Drain seat dan drain plug
Berfungsi sebagai sarana membuang air radiator bila air ingin diganti Untuk
drain seat dari brass sedang drain plug dari plastik
Drain plug
O-ring
Drain seat
Gambar 29 drain seat dan drain plug
213 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
Untuk mengetahui secara keseluruhan proses pembuatan radiator cooper
brass baik komponen utama maupun komponen-komponen pendukungnya
dapat dilihat pada flow chart process berikut
12 STTM MUHAMMADIYAH
Brazing
Tangki
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Over flow pipe berfungsi sebagai tempat keluarnya air atau angin yang disebabkan
tekanan berlebih Over flow pipe dibuat dari material brass pipe diameter 6 mm
dengan proses cutting dan bulging
4 Side Plate
Berfungsi sebagai dudukan radiator ke mesin dan untuk melindungi core
assy radiator
5 Core (Tube Fin End Plate)
Berfungsi sebagai bagian untuk menurunkan temperatur air yang
kondisinya panas dari engine agar air kembali dingin dengan bantuan
angin yang dihasilkan kipas
Bahan untuk tube dan end plate dari brass Bahan untuk fin dari copper (tembaga)
dan brass kuningan
6 Drain seat dan drain plug
Berfungsi sebagai sarana membuang air radiator bila air ingin diganti Untuk
drain seat dari brass sedang drain plug dari plastik
Drain plug
O-ring
Drain seat
Gambar 29 drain seat dan drain plug
213 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
Untuk mengetahui secara keseluruhan proses pembuatan radiator cooper
brass baik komponen utama maupun komponen-komponen pendukungnya
dapat dilihat pada flow chart process berikut
12 STTM MUHAMMADIYAH
Brazing
Tangki
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 210 Flow Process Chart CT Radiator Cooper brass
13 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
22 Pengertian Dies
Dies merupakan cetakan alat yang digunakan untuk proses pembentukan
maupun pemotongan material logam dengan mesin press sebagai penggeraknya
Secara umum pengerjaan dies dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu cutting
pemotongan dan forming pembentukan
221 Cutting pemotongan
Beberapa proses yang termasuk dalam proses cutting antara lain
1 Blanking
Proses pemotongan pada seluruh
bentuk Hasilnya disebut blank
sedangkan yang tidak dipakai
disebut strip
Gambar 211 proses blanking
2 Piercing
Proses sama dengan blanking tetapi
hasil yang dipakai adalah strip Sisa
pemotongan disebut slug scap
Gambar 212 proses piercing
3 Notching
Prinsip seperti piercing tetapi sisi
potong dari alat potong tidak
memotong seluruhnya
Gambar 213 proses notching 20
14 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
4 Cropping
Pada proses pemotongan ini tidak
dihasilkan tatal slug Lebar produk
yang dibuat sama dengan lebar bahan
Gambar 214 proses cropping
5 Parting
Proses hampir sama dengan cropping
tetapi menghasilkan tatal slug
Gambar 215 proses parting
6 Lanzing
Proses pemotongan hanya pada tiga
sisi dari pemotong dan bagian yang
terpotong masih menempel pada bahan
yang dipotong
Gambar 216 proses lanzing
7 Semi notching
Pemotongan hampir sama dengan lanzing
hanya saja pemotongan hanya pada dua sisi
alat potong Dilakukan pada bagian sisi
benda kerja
Gambar 217 proses semi notchin
15 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
8 Shaving
Proses pemotongan untuk menghilangkan
chip burr untuk mendapatkan bentuk
dan ukuran yang presisi
Gambar 218 proses shaving
9 Trimming
Prose pengerjaan akhir untuk
pemotongan tepi-tepi yang tidak
berfungsi Biasa dilakukan untuk
menghilangkan serpihan pelat hasil
deep drawing
Gambar 219 proses trimming
222 Forming pembentukan
Beberapa proses yang termasuk dalam kategori proses forming antara lain
1 Bending
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang
terhadap ketebalan pelat
Gambar 220 proses bending
2 Flanging
Proses penekukan pembengkokan
lembaran pelat kearah melintang terhadap
ketebalan pelat disertai dengan
pembentukan lengkungan
Gambar 221 proses flanging
16 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
3 Embossing
Proses pembentukan profil timbul
dimana pada sisi sebaliknya
membekas seperti bentuk yang
dibuat tetapi kebalikannya
Gambar 222 proses embossing
4 Deep drawing
Prosess pembentukan pelat sehingga
terbentuk rongga baik silindris maupun
kotak dan lain-lain
Gambar 223 proses deep drawing
5 Crimping
Proses pembengkokan pada benda-benda
kecil Biasa dilakukan untuk pembentukan
sambungan kabel
Gambar 224 proses crimping
6 Curling
Proses pengerolan bagian sisi pelat
dapat dilakukan dengan system
tekan
Gambar 225 proses curling
17 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
7 Collar drawing
Proses pembesaran perluasan lubang
tanpa adanya pemotongan Dilakukan
untuk perluasan bidang kontak pada lubang
Gambar 226 proses collar drawing
23 Pengetian deep drawing
Deep drawing adalah suatu proses pembentukan secara dingin (cold
forming) dari pelat logam yang telah dipersiapkan menjadi bentukan lain yaitu
benda berongga tiga dimensi Alat yang dipergunakan disebut dengan drawing
tool yang biasa terdiri dari dua bagian yang pokok yaitu drawing punch dan
drawing die
Bentuk akhir dari benda kerjanya bisa berupa slindris konus taper dan kotak
persegi (selanjutnya disebut shell) Bentuk material awal bias berupa lingkaran
persegi ellips maupun bentuk lain dan selanjutnya dinamakan blank
Jadi bisa dirumuskan blank shell
deep drawing
231 Teori aliran logam
Pada proses drawing setelah sebuah blank kita letakkan di atas drawing die
kemudian drawing punch kita beri gaya untuk menekan masuk blank ke dalam
drawing die maka material blank berubah menjadi shell ini akan mendapatkan
beberapa macam tegangan dalam Tegangan itu antara lain tension compression
dan bending (gambar 227)
18 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 227 tegangan pada proses deep drawing
Tension tegangan tarik akan terjadi pada bagian dinding shell sedangkan
compression tegangan tekan terjadi pada bagian atas bibir shell sehingga bagian
atas ini sering terjadi kerutan Untuk mengatasi kerutan ini perkakas drawing
dilengkapi dengan stripper blank holder pemegang blank sebagai pengendali
aliran material Pada blank holder ini juga sering dipasang draw bead supaya
aliran material lebih terarah sesuai kebutuhan (gambar 228) Karena pada
kenyataannya tidak seluruh penampang blank membutuhkan tegangan yang sama
untuk berubah menjadi shell
Gambar 228 draw bead
19 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
232 Teori aliran logam pada shell silindris
Proses deep drawing silindris ini biasa disebut dengan proses ldquocuppingrdquo Apabila
sebuah drawing punch menekan material (blank) ke dalam drawing die maka
akan timbul tegangan yang akan mengakibatkan terjadinya plastic flow yang
sangat rumit di dalam material Volume dan ketebalan material akan tetap sama
dan bentuk akhir dari proses drawing ini akan mirip dengan kontur dari punch
Tahapan progressive terjadinya bentuk itu digambarkan secara sistematis
seperti gambar 229
bull Setelah punch masuk sedikit ke dalam drawing die (tahap A) maka bagian
logam elemen 2 dibengkokkan mengelilingi hidung punch
bull Secara berurutan elemen-elemen 345 akan bergerak secara radial
menuju pusat dari blank (tahap B dan C)
bull Elemen-elemen dengan volume yang berbeda-beda tadi secara circumference
keliling akan menyusut tetapi secara radial akan memanjang sampai mencapai
lubang die Lalu akan dibengkokkan dan menyatu dengan drawing die menjadi
bentukan lurus dinding shell
bull Selama proses drawing bidang area 1 tidak akan berubah bentuk akan menjadi
bagian bawah dari cupping shell
Gambar 229 tahapan aliran material proses deep drawing bentukan silindris
20 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
233 Teori aliran logam pada shell kotak persegi panjang
Deep drawing pada bentukan kotak ini akan melibatkan bermacam-macam
jenis metal flow Karena pada satu bagian proses cold forming pembentukan
dingin yang kuat di bagian lain mungkin hanya mengalami pembengkokan
sederhana Sehingga sangat berbeda jika dibandingkan dengan bentukan silindris
Pada pembentukan shell kotak ini tarikan yang sesungguhnya hanya terjadi pada
bagian-bagian pojok sudut sedangkan pada bagian dinding samping dan alas
shell gerakan material lebih mirip dengan proses bending biasa Tegangan-
tegangan pada bagian sudut shell adalah compressive (tegangan tekan) pada metal
yang bergerak menuju radius die tetapi juga berupa tegangan tarik pada metal
yang telah bergerak melewati bagian radius dari die Variasi metal flow pada
bagian-bagian yang berbeda dalam shell kotak ini membagi blank menjadi 2
macam area yaitu
bull Area drawing yaitu bagian sudut pojok kotak akan mengalami tarikan
hebat yang melibatkan semua metal dalam blank yang dibutuhkan untuk
membentuk sudut pojok yang utuh pada shell
bull Area forming yaitu bagian dinding samping dan alas dari kotak yang
meliputi seluruh metal untuk membentuk dinding dan alas shell secara utuh
234 Bentangan awal
Bentangan awal atau perkiraan ukuran blank perlu diketahui untuk tujuan
sebagai berikut
bull Menentukan ukuran blank untuk memproduksi shell dengan tinggi
kedalaman tertentu
bull Menentukan jumlah step tahapan operasi drawing yang baik Secara
umum kita tidak bisa melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya
blank dengan rumus yang pasti karena bentuk dari shell yang terkadang
sangat kompleks Sehingga perhitungan yang dipakai merupakan
perhitungan yang teoritis dengan menggunakan rumus pendekatan
Sehingga kadang-kadang drawing tool dibuat terlebih dahulu kemudian
ukuran blank ditentukan dengan beberapa percobaan Beberapa metode
21 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
yang dipergunakan untuk menentukan ukuran shell (khususnya shell
silindris) antara lain
bull Perhitungan matematis aljabar
bull Perhitungan layout metode grafis
bull Kombinasi antara matematis dan grafis
235 Perbandingan drawing
Secara umum perbandingan drawing ini dirumuskan sebagai
perbandingan perbandingan luas penampang benda jadi shell dengan luas
penampang dari material awal Harganya selalu lebih kecil dari satu
Perbandingan drawing dirumuskan
m= dD (31)
Untuk keperluan lain dikenal juga istilah lain yang merupakan harga kebalikan
dari m yaitu szlig
szlig=1m atau szlig=Dd (32)
Dalam percobaan proses deep drawing untuk bentukan silindris didapatkan
data sebagai berikut
Tabel 21 perbandingan drawing ratio
m 09 085 08 075 07 065 06 055 05
β 111 118 125 133 143 154 166 182 2
α 02 03 04 05 06 07 08 09 1
χA 084 064 064 067 07 074 077 08 08
236 Kecepatan drawing
Kecepatan drawing ini sangat dipengaruhi oleh keseragaman dan
karakteristik fisik dari material yang dipakai Biasanya diperlukan beberapa kali
percobaan untuk menentukan kecepatan terbaik yang bisa dipakai sebagai patokan
untuk mengerjakan pekerjaan drawing Tabel dibawah ini bisa dipakai sebagai
patokan untuk penentuan kecepatan drawing rata-rata yang bisa dinaik turunkan
sedikit pada pemakaian yang benar
22 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Tabel 22 kecepatan drawing (mmenit)
Material Single action Double action
Aluminium 54 31
Strong Al-alloy - 9-12
Brass kuningan 61 31
Cooper tembaga 46 26
Steel baja 17 10-16
Steel (in carbide dies) - 18
Stainless steel - 6-10
Zinc seng 46 12
237 Perhitungan gaya dan kerja pada proses deep drawing
Untuk menentukan besarnya kekuatan kapasitas mesin yang akan
digunakan dalam mengerjakan suatu proses deep drawing maupun lainnya
diperlukan adanya perhitungan gaya-gaya yang bekerja Pada proses deep
drawing gaya-gaya yang bekerja antara lain
bull Gaya potong FS (cutting force)
bull Gaya pengendali blank FB (blank holding force)
bull Gaya drawing FZ (drawing force)
Dalam perhitungan gaya-gaya tersebut masih banyak faktor yang perlu
diperhatikan karena terkadang tebal dan kekuatan material pelat logam saja harga
patokannya mempunyai rentang nilai yang cukup besar Untuk setiap perhitungan
kita harus memilih tebal material dengan toleransi plus dan kekuatan material
tertinggi
A Gaya potong
Rumus perhitungan untuk gaya potong baik proses trimming maupun blank
adalah
FS= A τB atau FS= Σl t τB (33)
FS gaya potong (N)
A luasan potong (mm2)
τB tegangan patah material (Nmm2)
23 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Σl keliling lintasan yang terpotong (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
B Gaya pengendali blank
Gaya ini cukup besar untuk menghilangkan kerutan tetapi tidak boleh terlalu
besar sehingga menyebabkan menyebabkan robekan Besarnya gaya pengendali
blank ini adalah
FB = A p atau FB = (AB-AP) p (34)
FB gaya pengendali blank (N)
AB luas penampang blank (mm2)
AP luas penampang punch shell (mm2)
A luas penampang yang dikendalikan (mm2)
p tekanan bidang (Nmm2)
Untuk shell bentuk silindris bisa dihitung dengan rumus
FB = π4 (D2-d2) p (35)
Harga tekanan bidang ldquop ldquo ini besarnya tergantung pada kualitas dan tebal
material yang dikerjakan Menurut L schuler AG Handbuch fuer die spanlose
formgebung maka besarnya ldquop ldquoadalah
p asymp 00025(szlig-1)2+ (05 d 100 t) σB (36)
dimana harga szlig = 1m ------- 1048774 kebalikan dari drawing ratio
d diameter shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
t tebal material yang terpotong (mm)
C Gaya drawing
Gaya ini mirip dengan gaya potong besarnya tergantung dari tebal material blank
dan keliling Hanya disini masih harus diperhitungkan adanya angka koreksi α
yang besarnya tergantung drawing ratio
24 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
FZ= U t σB α (37)
FZ gaya drawing (N)
U keliling benda kerja shell (mm)
σB tegangan patah material (Nmm2)
α angka koreksi (mm)
t tebal material yang terpotong (mm)
D Kerja drawing
Kemampuan kerja di mesin press untuk membuat bentukan shell tertentu
pada proses deep drawing tentu akan diambil dari daya yang dimiliki mesin
tersebut Sehingga kemampuan mesin harus lebih besar dari proses deep drawing
Kerja yang dibutuhkan untuk suatu proses deep drawing bisa dihitung dengan
rumus
Wd = χA FZ h (38)
Wd kerja drawing (Nm)
χA angka koreksi untuk kerja drawing (mm)
FZ gaya drawing (N)
h tinggi shell (mm)
238 Radius kelonggaran drawing
Di sini berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih
kecil daripada radius pada drawing die Karena akan terjadi pemuluran pada
daerah transisi radius dengan bagian shell Pada dasarnya radius yang kecil pada
drawing die akan memberikan hasil dinding shell lebih bersih dan rata namun
radius yang kecil tadi saat proses drawing karena adanya tegangan yang besar
tentu akan menimbulkan regangan yang besar pada material dimana pada batas
tertentu akan menyebabkan diameter blank berkurang Berikut patokan besarnya
radius yang bisa dipergunakan
25 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
r St = radius punch = 2hellip5t (39)
r R = radius die =10t (deep drawing)
=10t (metal umum)
(311)
D= diameter blank
b = luas bidang pemegang
d1= diameter drawing punch
Gambar 230 radius drawing punch dan die
239 Drawing clearance
Drawing clearance adalah ruang sela yang besarnya sama dengan setengah dari
selisih ukuran drawing die dan drawing punch
δ = drawing clearance
dr = diameter drawing die
d St = diameter drawing punch
Gambar 231 Drawing clearance
Berikut adalah tabel harga drawing clearance
Tabel 23 harga drawing clearance
26 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
31 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan dan pemecahan masalah tentang peningkatan kapasitas
produksi tangki radiator dari bahan kuningan brass dengan modifikasi konstruksi
dies tangki radiator kuningan dari dua kali proses dalam dua dies (dies I drawing
dan dies II trimming) menjadi satu kali proses dalam satu dies (proses drawing
dan trimming dalam satu langkah) antara lain
1Mengoptimalkan kinerja dari dies tangki radiator dari bahan kuningan
2Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah diperoleh dari dunia
perkuliahan dan diterapkan dalam dunia kerja yang nyata
3Bagi perusahaan agar dapat digunakan sebagai acuan maupun pertimbangan
dalam menentukan segala kebijakan yang berkaitan dengan masalah yang
diteliti
32 Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT XXX LPPU Curug No88 Tangerang Banten
Penelitian ini direncanakan dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2013
Metode pengumpulan data yang digunakan antara lain
a Metode Penelitian Lapangan (Field Research)
Adapun teknik yang digunakan
Observasi
27 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Wawancara (Interview)
b Metode Study Kepustakaan (Library Research)
33 Metode Penelitian
Langkah-langkah dalam penulisan tugas akhit ini akan terangkum dalam
flow chart penulisan dibawah ini
28 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
34 Obyek Penelitian
a Data Primer
Adalah data yang diperoleh secara langsung dari obyek yang akan diteliti
yaitu dies
29 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
b Data Sekunder
Adalah data yang diperoleh dari studi pustaka dan data-data atau
dokumen yang sudah dibuat orang lain
35 Teknik Pengumpulan data
Adapun teknik-teknik yang digunakan dalam pengumpulan data
adalah
a Metode Diskusi brain storming
Adalah metode pengumpulan data dengan cara mengadakan diskusi secara
langsung dengan bagian yang bersangkutan untuk memperoleh data yang
diperlukan
b Metode Observasi
Adalah metode pengumpulan data dengan mengadakan pengamatan dan
pencatatan secara langsung pada obyek penelitian untuk mendapatkan data
serta informasi yang dibutuhkan
c Metoda Studi Pustaka
Adalah metode pengumpulan data dari referensi buku-buku literature yang
berhubungan dengan masalah-masalah yang akan dibahas
36 Teknik Analisa Data
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan konstruksi
lama yaitu dengan dua proses proses draw dan trimming dengan
konstruksi baru yaitu menjadi satu proses yaitu proses draw dan trimming
dalam satu dies
Berikut gambaran mengenai konstruksi lama dan konstruksi baru
361 Konstruksi lama
Pada konstruksi lama terdiri dari dua proses yaitu dies drawing dan
dies trimming
3611 Konstruksi Dies Drawing
30 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada proses ini terjadi proses perubahan bentuk dari material lembaran
menjadi bentukan rongga shell Rongga shell dari produk dibentuk oleh drawing
punch dan drawing die dengan stripper plate yang didorong oleh cushion pin
Produk yang dihasilkan pada proses ini belum merupakan produk jadi karena
masih diperlukan proses lanjutan yaitu menghilangkan sisa material yang masih
menjadi satu dengan produk
Sisa material yang akan
dihilangkan pada proses
lanjutan (trimming)
Produk yang dipakai
Gambar 31 Produk drawing
Konstruksi dari dies drawing untuk tangki radiator
yang sudah berjalan sekarang dapat dilihat pada
gambar 32
31 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 32 Konstruksi dies drawing tangki radiator
Bagian ndash bagian utama dies drawing ini antara lain
a Top plate sebagai dudukan drawing die dan sebagai bagian dies yang dicekam
pada ram meja atas mesin pada saat proses
b Drawing die sebagai pembentuk rongga shell pada produk Pada drawing die
ini ada drawing bead yang berfungsi sebagai pengatur jalannya aliran material
yang masuk ke drawing die
c Drawing punch sebagai pasangan drawing die untuk proses pembentukan
rongga shell dari produk
d Spacer punch sebagai dudukan drawing punch
32 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
e Stripper plate sebagai pemegang material yang kontak dengan drawing die dan
pendorong material produk jadi
f Bottom plate sebagai dudukan spacer punch dan sebagai pengarah dari
chusion pin 2
g Lower support plate sebagai penopang dies
h Die shoe sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan dicekam
dengan bolster meja bawah dari mesin
i Chusion plate sebagai penerus tekanan dari chusion mesin yang kemudian
diteruskaan melalui chusion pin 2
j Chusion pin 1 sebagai pengarah pergerakan naik turunnya chusion plate
k Chusion pin 2 sebagai pengarah stripper plate dan penerus tekanan dari
chusion mesin
Analisa proses dies drawing konstruksi lama sebagai berikut
Gambar 33 Posisi awalan untuk proses drawing
33 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Pada gambar 33 dies dalam keadaan terbuka dimana material lembaran pelat
diletakkan di atas stripper plate dengan stopper sebagai penepat posisi material
terhadap stripper plate Pada tahap ini tinggi posisi minimal stripper plate adalah
sama dengan ketinggian drawing punch
Gambar 34 Kondisi pertengahan proses drawing
Pada gambar 33 proses drawing mulai terjadi dimana produk mulai terbentuk
oleh pertemuan drawing punch dan drawing die Dalam proses drawing ini
dibutuhkan drawing bead yang berfungsi untuk mengatur pergerakan aliran
material yang memasuki rongga drawing die sehingga produk tidak keriput
maupun pecah
34 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 35 Kondisi draw maksimal produk draw jadi
dan kondisi dies terbuka maksimal
Pada gambar 34 ditunjukkan proses maksimal drawing sehingga terbentuk
produk pada posisi dies berada di titik mati bawah (TMB) dan dies terbuka pada
titik mati atas (TMA) sehingga stripper mendorong produk keatas untuk diambil
3612 Konstruksi Dies Trimming
Mesin pres yang dialokasikan untuk proses ini adalah mesin 63 ton dan 160 ton
Pada proses trimming ini sisa material yang masih menjadi satu dengan produk
dipisahkan melalui pemotongan antara die dan punch trimming
35 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 36 Konstruksi dies trimming
Bagian ndash bagian utama dies trimming ini antara lain
a Shank sebagai pemegang dies pada saat dicekam di mesin
b Top plate sebagai dudukan shank dan pemegang upper support plate
c Ejector sebagai pelempar produk keluar dari dies
d Die plate sebagai pemegang insert die
e Insert die sebagai pisau pemotong saat proses trimming
f Stopper sebagai penepat posisi produk tangki
g Trimming punch sebagai pisau pemotong saat proses trimming
h Spacer plate sebagai dudukan trimming punch
i Stripper plate sebagai pemegang produk yang diproses trimming
j Bottom plate sebagai bagian dies paling bawah yang nantinya akan
36 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
dicekam dengan bolster meja bawah dari mesin
362 Konstruksi modifikasi baru
Desain konstruksi baru yaitu konstruksi dies drawing - trimming satu
langkah Konstruksi dies drawing-trimming ini merupakan perpaduan antara
konstruksi dies drawing dan dies trimming Secara umum bagian komponen dari
dies drawing-trimming satu langkah ini tidak jauh berbeda dengan dies drawing
yang membedakan adalah adanya komponen trimming yang disertakan dalam dies
ini Disamping itu mesin yang dibutuhkan untuk proses menggunakan dies ini
masih sama dengan dies drawing yaitu 160 200 ton
Secara umum konstruksi dari dies drawing-trimming satu langkah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 37 Konstruksi dies draw-trim
37 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Berikut tahap-tahap proses pada dies drawing-trimming satu langkah
Gambar 38 Tahap 1 dan 2 proses draw-trim
Tahap 1
Dies pada posisi terbuka material diletakkan diatas stripper plate bagian dies
atas bergerak ke bawah
Tahap 2
Mulai terjadi pembentukan rongga shell
38 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Proposal
Gambar 38 Tahap 34 dan 5 proses draw-trim
Tahap 3
Proses drawing mencapai maksimal disertai dengan trimming pada kaki produk
Tahap 4 dan 5
Bagian atas dies bergerak naik stripper mendorong produk jadi ke atas dan proses
selesai
39 STTM MUHAMMADIYAH
Recommended