View
236
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/6/2019 Metal Forming Practice
1/41
Presentasi Praktikum TeknikPengubahan BentukKelompok 12
Gana Damar Kusuma
Hilmi Aziz
M.AbrorM.Ekaditya Albar
Mia Diniati
8/6/2019 Metal Forming Practice
2/41
Rolling
8/6/2019 Metal Forming Practice
3/41
Material :Aluminium
Lebar Awal : 28.25 mm
Panjang Awal : 69 mm
% Reduksi : 75%
Pelumas : Oli
h : 0.28 mm
data
8/6/2019 Metal Forming Practice
4/41
Passing ke- Panjang (mm) Tebal (mm) % Reduksi Ketebalan
0 69 4.25 -
1 76.2 4 7.61
2 80 3.7 13.04
3 80.5 3.6 19.57
4 94.6 3 21.74
5 104.6 2.8 34.78
6 105.5 2.4 39.13
7 124.5 2.2 47.83
8 141.4 2 52.17
9 169 1.7 56.52
10 197.8 1.3 63.04
11 240 1.3 71.74
12 299 1 78.26
data
8/6/2019 Metal Forming Practice
5/41
0
20
40
60
80
100
0 2 4 6 8 10 12 14
%Reduksi
Passing Ke-
Grafik Hubungan Jumlah Passing dengan % Reduksi
data
0
1
23
4
5
0 2 4 6 8 10 12 14
%Redu
ksi
Passing Ke-
Grafik Hubungan Jumlah Passing dengan TebalSampel
8/6/2019 Metal Forming Practice
6/41
Metode : Brinell Beban : 187.5 Kg Waktu Indentasi : 10 sekon Diameter Indentor : 3.2 mm
Titik Ke- x y drata-rata BHN BHNrata-rata
1 2.633 2.675 2.654 26.43
25.562 2.686 2.751 2.719 24.69
Titik Ke- x y drata-rata BHN BHNrata-rata
1 2.298 2.266 2.282 39.01
41.232 2.200 2.163 2.182 43.46
SEBELUM
SESUDAH
data
8/6/2019 Metal Forming Practice
7/41
Kelompok % Reduksi Pelumas BHNakhir
9 60 - 33.89
10 75 - 44.52
11 60 Oli 37.50
12 75 Oli 41.23
0
5
1015
20
25
30
35
40
45
Before After
Keke
rasan(BHN)
Grafik Perbandingan Kekerasan terhadap PersenReduksi
Kelompok 11
Kelompok 12
05
101520253035404550
Before After
Keke
rasan(BHN)
Grafik Perbandingan Kekerasan terhadap PengaruhPelumasan
Kelompok 10
Kelompok 12
data
8/6/2019 Metal Forming Practice
8/41
KELOMPOK 12
data
KELOMPOK 10
8/6/2019 Metal Forming Practice
9/41
PENGUKURAN KETEBALAN
Passing Ke-Tebal Perhitungan
(mm)Tebal Hasil
Percobaan (mm)
1 4.32 42 4.04 3.7
3 3.76 3.64 3.48 35 3.2 2.86 2.92 2.47 2.64 2.28 2.36 29 2.08 1.710 1.8 1.311 1.52 1.312 1.24 1
pembahasan
8/6/2019 Metal Forming Practice
10/41
Terdapat deviasi saat praktek rollingdengan perhitungan kemungkinandisebabkan oleh:
Kondisi sampel awal kurang rata Pelumasan kurang sempurna
Kesalahan praktikan saat settingmesin roll
pembahasan
PENGUKURAN KETEBALAN
8/6/2019 Metal Forming Practice
11/41
Ada mekanisme strainhardening
Density dislokasi
meningkat (% cold work>>)
Kekerasan meningkat
Butir berubah dari
equiaxed menjaditerelongasi
pembahasan
UJI KEKERASAN
8/6/2019 Metal Forming Practice
12/41
Sampel yang tidakdiberi pelumasmemiliki kekerasan
yang lebih tinggidibanding sampel yangdiberi pelumas karenaadanya gaya friksi yanglebih besar pada sistem.
(Hukum Newton 3).
pembahasan
PELUMASAN
8/6/2019 Metal Forming Practice
13/41
Kondisi awal sampel:kurang rata dengan sedikitpelebaran di ujung sampelkarena cutting kurangsempurna.
Kondisi akhir sampel:sampel bengkok(melengkung)
pembahasan
PENGAMATAN LEMBARAN HASIL ROLL
Bengkok yang terjadi kemungkinanakibat sampel awal yang tidak rata100% dan kondisi pelumasan yangkurang sempurna.
Hal ini akan menyebabkan
terjadinya proses roll yang tidakmerata di tiap tempat pada sampelsehingga sampel menjadi bengkok.
8/6/2019 Metal Forming Practice
14/41
pembahasan
APLIKASI PRODUK ROLL ALUMINIUM
8/6/2019 Metal Forming Practice
15/41
Produk Setengah Jadi :BlankAluminium
pembahasan
APLIKASI PRODUK ROLL ALUMINIUM
Produk Jadi
8/6/2019 Metal Forming Practice
16/41
1. Pengerolan dingin memberikan efek peningkatankekuatan mekanis dengan mekanisme strainhardening.
2. Perubahan bentuk butir mengakibatkan terjadinyaperubahan dimensi pada benda kerja.
3. Perubahan bentuk butir juga berpengaruh padapeningkatan kekuatan dan kekerasan material, dengankompensasi penurunan nilai keuletan.
4. Pelumasan memberikan efek permukaan hasilpengerolan yang baik.
5. Pelumasan juga memberikan efek minimalisasi cacatyang timbul pada pengerolan.
KESIMPULAN
8/6/2019 Metal Forming Practice
17/41
Deepdrawing
8/6/2019 Metal Forming Practice
18/41
DataSampel Cu-Zn
Diameter blank 110 mm
Diameter punch 40 mm
Tebal blank 0,75 mm
Pelumas Oli
Punch pressure 0,9 TonF
Tinggi cup 7 mm
Drawing ratio 2,75
Koefisien n 0,56
UTS Cu-Zn 328,1 Mpa
Blank Pressurepercobaan
2 TonF
Blan Pressureperhitungan
2,30 TonF
data
Diameter blank 110 mm
Diameter punch 40 mm
Tebal blank 1 mm
Pelumas Oli
Punch pressure 4,8 TonFTinggi cup 13,8 mm
Drawing ratio 2,75
Koefisien n 0,23
UTS AISI 1020 380 Mpa
Blank Pressure
percobaan
2 tonF
Blank Pressureperhitungan
2,61 tonF
Data
Sampel Baja
8/6/2019 Metal Forming Practice
19/41
LDR: batas kemampuan bahan dimana merupakanperbandingan antara diameter blankmaksimum /kritis terhadap diameterpunchyang masih dapatmembentuk mangkuk atau cupyang baik dimanarasio batas penarikan (Limit Drawing Ratio), yaiturasio dari diameter blankterbesar yang berhasil
ditarik, D, terhadap diameter penekan, d.
pembahasan
Analisa LDR
Kelompok 9 80/40 = 2
Kelompok 10 90/40 = 2,25
Kelompok 11 100/40 = 2,5
Kelompok 12 110/40 = 2,75
Semua sampel Cu-Zn mengalamifenomena perobekan pada semuadiameter blank(kelompok 9-12) padasaat diuji deep drawing. Hal inimenunjukkan bahwa kita tidak dapatmenentukan berapa besarnya LDRdari material Cu-Zn jikamenggunakan data-data percobaandari kelompok 9-12.
Data perhitungan drawing ratio
8/6/2019 Metal Forming Practice
20/41
Data perhitungan drawing ratio
Kelompok 9 80/40 = 2
Kelompok 10 90/40 = 2,25
Kelompok 11 100/40 = 2,5
Kelompok 12 110/40 = 2,75
pembahasan
Analisa LDR
Analisa:Sampel baja kamimengalami perobekan.
Menunjukkan diameterblankkelompok kami (110mm) memang bukanlahdiameter blankkritis sesuaiLimit Drawing Ratio (LDR).
8/6/2019 Metal Forming Practice
21/41
D = diameter blank(mm)D = diameterpons (mm)S = tebal lembaran (mm)uts= tegangan tarik maksimum (kg/mm2
87.278.911.328
75.0100405.01
4011025.0
2
*
xx
x
xxP
3.21000
187.27)40110(
400
1 22 xxPB
Besar blank pressureperhitungan
pembahasan
Analisa Tekanan Blank Holder
Blank Pressure perhitungan 2,3 tonF
Blank Pressure percobaan 2 tonF
Analisa:Perbedaan tekanan blank holderhasilperhitungan dengan percobaan tidak terlaluberpengaruh besar terhadap hasil praktikum deepdrawing.Hal ini dikarenakan dengan penggunaan tekananblank holderyang lebih kecil saja sampel kuningansudah mengalami perobekan. Ratiodiameter
blankdengan diameterpunchyang digunakanpada deep drawing kuningan (nilai drawing ratio)memang bukanlah nilai Limit Drawing Ratio(LDR) dari sampel kuningan (Cu-Zn).
Data
8/6/2019 Metal Forming Practice
22/41
63.318.9
1380
1100
405.01
40
11025.0
2
*
xx
x
xxP
61.21000
163.31)40110(
400
1 22 xxPB
pembahasan
Analisa Tekanan Blank Holder
D = diameter blank(mm)D = diameterpons (mm)S = tebal lembaran (mm)uts= tegangan tarik maksimum (kg/mm2
Besar blank pressureperhitungan
Data
Blank Pressure perhitungan 2,61 tonF
Blank Pressure Percobaan 2 tonF
Analisa:Perbedaan tekanan blank holderhasilperhitungan dengan praktikum tidak terlaluberpengaruh besar terhadap hasil praktikum deepdrawing Penggunaan tekanan blank holderyang lebih kecil saja (saat praktek 2 tonF) daritekanan blank holderhasil perhitungan (2.61tonF), sampel baja sudah mengalami perobekan.Ini menunjukkan bahwa ratio diameter blankdengan diameterpunch yang kami gunakan padadeep drawing baja (nilai drawing ratio) memangbukanlah nilai Limit Drawing Ratio (LDR) darisampel baja.
8/6/2019 Metal Forming Practice
23/41
Pelumas Oli
Tinggi Cup 7 mm
Pelumas Gemuk
Tinggi Cup 7 mm
Kel 12 Kel 16
Perbedaan mendasar antara pelumas oli dangemuk terletak pada wujudnya. Namun ternyatapada prakteknya, hal ini tidak terlaluberpengaruh karena kelompok kami dan
kelompok 16 memiliki ketinggian cupyang sama,yaitu 7 mm.
pembahasan
Analisa Pelumas
8/6/2019 Metal Forming Practice
24/41
Analisa:Pelumas cair (oli) memiliki efektifitas yang lebih baik jika digunakan sebagaipelumas pada proses deep drawing.Hal ini dapat dijelaskan karena oli memiliki fasa cair dan memiliki mobilitas yanglebih baik untuk mengisi rongga-rongga antara cetakan dan blankpada saat proses
deep drawing proses deep drawing sendiri akan berlangsung lebih lancar(smooth) friksi tinggi cup >tinggi cup dengan menggunakan gemuksebagai pelumas.
pembahasan
Analisa Pelumas
Pelumas Oli
Tinggi Cup 138 mm
Pelumas Gemuk
Tinggi Cup 128 mm
Kel 12 Kel 16
8/6/2019 Metal Forming Practice
25/41
Sebelum Proses Deep Drawing:Pelumasan diberikan di dua sisi sampel.
Data:Drawing ratio perhitungan: 2.75 (d blank= 110mm)
LDR kuningan berdasarkan literatur=1.9 - 2.2.d kritis Cu-Zn (perhitungan)= 76mm-88mmd punch = 40 mm
Setelah Proses Deep Drawing:Terjadi robek saat diberikan tekanan cuptidak terbentuk
pembahasan
Analisa Material
Tidak terdapat cacat serius pada material
Hanya ketidakrataan sisi sampel akibatpemotongan amplas
8/6/2019 Metal Forming Practice
26/41
pembahasan
Analisa Material
Sebelum Proses Deep Drawing:Pelumasan diberikan di dua sisi sampel.
Data:Drawing ratio perhitungan: 2.75 (d blank= 110mm)LDR baja berdasarkan literatur = 2,67d kritis Cu-Zn (perhitungan)= 106,8mmd punch = 40 mm
Setelah Proses Deep Drawing:Terjadi robek saat diberikan tekanan cuptidak terbentuk
Analisa:drawing ratio kelompok kami (2.75) > LDRuntuk material baja (2.67) robek
Tidak terdapat cacat serius pada materialHanya ketidakrataan sisi sampel akibatpemotongan amplas
8/6/2019 Metal Forming Practice
27/41
LDR adalah batas kemampuan bahan dimana merupakanperbandingan antara diameter blankmaksimum / kritisterhadap diameterpunchyang masih dapat membentukmangkuk atau cupyang baik dimana rasio batas penarikan(Limit Drawing Ratio), yaitu rasio dari diameter blankterbesar yang berhasil ditarik, D, terhadap diameterpenekan, d.
Pelumas Oli lebih efektif dibaningkan engan gemuk
Perbedaan tekanan blank holderhasil perhitungan denganpercobaan tidak terlalu berpengaruh besar terhadap hasil
praktikum deep drawing
kesimpulan
8/6/2019 Metal Forming Practice
28/41
stretching
8/6/2019 Metal Forming Practice
29/41
Data Kelompok 12 Kelompok 16
Diameter blank awal 80 mm 80 mm
Diameter blank akhir 81,5 mm mm
Pelumas Minyak GemukTebal blank 0,75 mm 0,75 mm
Punch pressure 1 tonF 0,9 tonF
Blank pressure 4 tonF 4 tonF
Tinggi cup 14,8 mm 14,5 mm
Koefisien n 0,56 0,56
Diameter punch 40 mm 40 mm
data
8/6/2019 Metal Forming Practice
30/41
Perbandingan Gambar Sampel Cu-Zn
Kelompok 12 & 16
data
Kel 12 Kel 16
8/6/2019 Metal Forming Practice
31/41
Data Kelompok 12 Kelompok 16
Diameter blank awal 80 mm 80 mm
Diameter blank akhir 111 mm mm
Pelumas Minyak Gemuk
Tebal blank 1 mm 1 mm
Punch pressure 6,2 tonF 3,9 tonF
Blank pressure 4 tonF 4 tonF
Tinggi cup 47,8 mm 55,8 mm
Koefisien n 0,23 0,23
Diameter punch 40 mm 40 mm
data
8/6/2019 Metal Forming Practice
32/41
Perbandingan Gambar Sampel Baja
Kelompok 12 & 16
data
Kel 12 Kel 16
8/6/2019 Metal Forming Practice
33/41
pembahasan
Kemampuan suatu lembaran untuk dibentukmelalui proses stretching ditentukan olehregangan maksimum yang masih dapatditerima oleh material sebelum mengalami
perobekan.Besarnya nilai regangan maksimum inidipengaruhi oleh nilai koefisien strainhardening (n). Peningkatan nilai n akan
memperbesar nilai regangan maksimum yangdapat dicapai.
8/6/2019 Metal Forming Practice
34/41
Sampel kuningan yang seharusnyamembentuk kubah mengalamirobek.
Hal ini dapat terjadi karena adanyaaliran logam pada sampel, bukan
peregangan/penipisan. Ini bisaterjadi karena mesin yangdigunakan untuk stretching samadengan mesin untuk deep drawing tekanan blank holderyangdiberikan sudah maksimum (4tonF), tetapi kemungkinan
tekanan tersebut tidak cukupuntuk menahan aliran materialtetap ada.
pembahasan
Cu-Zn
Sampel menempelpada cetakan dan sulituntuk dilepaskan.
Kubah terbentuksempurna adanyaaliran material yangterjadi pada sampel.
baja
8/6/2019 Metal Forming Practice
35/41
Kelompok 12: Pelumas minyak
Kelompok 16: Pelumas gemuk
Dengan pelumas minyak, didapatkan kedalaman stretchingkuningan sebesar 14,8 mm dan baja 47,8 mm. Sedangkan
dengan pelumas gemuk diperoleh kedalaman untukkuningan sebesar 14,5 mm dan baja 55,8 mm.
Pelumas cair (minyak) dapat tersebar lebih baik padapermukaan sampel dibandingkan dengan pelumas padat(gemuk). Dengan adanya penyebaran pelumas yang lebih
baik maka proses stretching akan lebih baik.
pembahasan
Analisa Pelumas
8/6/2019 Metal Forming Practice
36/41
Pengujian simulatif lembaran logam dengan cara stretching dapat
menggunakan universal sheet metal testing machine. Mengetahui pengujian simulatif lembaran logam dengan stretching
Kemampuan suatu lembaran untuk dibentuk melalui proses stretchingditentukan oleh regangan maksimum yang masih dapat diterima oleh materialsebelum mengalami perobekan.
Besarnya nilai regangan maksimum ini dipengaruhi oleh nilai koefisien strain
hardening (n). Peningkatan nilai n akan memperbesar nilai regangan maksimumyang dapat dicapai.
Pelumas cair (oli) dapat tersebar lebih baik pada permukaan sampeldibandingkan dengan pelumas padat (gemuk). Dengan adanya penyebaranpelumas yang lebih baik maka proses stretching akan lebih baik.
Faktor yang mempengaruhi bentuk dari pola distribusi regangan dan kedalaman
stretching: jenis material, bentuk dan dimensipunch, pelumasan, kecepatanstretching (tekanan yang diaplikasikan).
kesimpulan
8/6/2019 Metal Forming Practice
37/41
TUGASTAMBAHAN
Tugas tambahan
8/6/2019 Metal Forming Practice
38/41
1. Jelaskan mekanisme terjadinya alligatoring pada proses rolling! Proses rolling dilakukan beberapa kali (reversing mill) pada
slab tebal ketebalan slab slab rusak pada arahlongitudinal dan lateral pada salah satu atau kedua daerahujung dari slab. Kerusakan ini melebar pada bidang sentralyang sejajar terhadap permukaan roll dari slab.
Selain itu dapat disebabkan oleh adanya internal stress padaslab deformasi tidak seragam slab terbuka cacat ditengah slab.
Cacat ini biasanya terjadi pada range suhu 250oC 550oC
Tugas tambahan
Tugas tambahan
8/6/2019 Metal Forming Practice
39/41
2. Jelaskan mekanisme terjadinyawrinkling pada deep drawing!
Terjadi pada pinggiran logam terbentuk radial stress dantegangan compressivetangensial pada pinggiran
logam lembaran tersebut.
Tugas tambahan
Faktor yang mempengaruhiwrinkling:
Tekanan blank holderRadius dan kedalaman die cavityGesekan antara blank, blankholder, punch dan die cavityJarak clearance antara blank,blank holder, punch dan die cavityBentuk dan ketebalan blankBentuk geometri finalKecepatan punch
Tugas tambahan
8/6/2019 Metal Forming Practice
40/41
3. Jelaskan mengenai forming limit
diagram!Digunakan untuk memprediksi sifatmampu bentuk lembaran logam danmembagi logam dalam dua zona yaituperpatahan dan necking. Prosespembentukan FLD:
a. Lembaran uji ditandai dengansusunan lingkaran yang padat (closepacked circle) denganmenggunakan etsa atau teknikphoto printing.
b. Blank lalu di-stretch dengan
menggunakan punch sehinggamengubah bentuk lingkaran-lingkaran tadi menjadi elips.
Tugas tambahan
c. Sumbu major dan minor dari elips
merepresentasikan dua arah regangandasar (principal strain direction) padaproses stamping.
d. Persentase perubahan regangan ini lalu
dibandingkan pada sebuah diagram
e. Perbandingan selesai denganmemasukkan ketebalan material.
8/6/2019 Metal Forming Practice
41/41
Recommended