Upload
others
View
49
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
II-1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Press Tool
Press tool merupakan suatu alat gabungan dari jig dan fixture yang
berfungsi untuk membentuk dan memotong sheet metal dengan cara penekanan.
Proses kerja alat ini berdasarkan gaya tekan lalu diteruskan oleh punch untuk
memotong atau membentuk sheet metal sesuai dengan dimensi yang diinginkan.
Press Tool biasanya digunakan untuk membuat produk sheet metal secara massal
dengan produk output yang sama dengan waktu relatif singkat.[1, hal 5]
2.2 Klasifikasi Press Tool
Ditinjau dari prinsip kerjanya, alat ini dapat di klasifikasikan menjadi 3 jenis yaitu :
2.2.1 Simple Tool
Simple tool adalah perkakas tekan yang dirancang hanya melakukan satu
jenis pekerjaan pada satu stasiun kerja. Dalam operasinya hanya satu jenis
pemotongan atau pembentukan, misalnya blangking atau bending saja. [1, hal 5]
Gambar II.1 Simple Tool
II-2
2.2.2 Compound Tool
Compound tool merupakan perkakas tekan gabungan yang dirancang
untuk melakukan lebih dari satu jenis pengerjaan dalam satu stasiun kerja atau
melakukan satu jenis pengerjaan pada satu stasiun kerja. [1, hal 6]
Gambar II.2 Compound Tool
2.2.3 Progressive Tool
Progressive tool merupakan perkakas tekan yang dirancang untuk
melakukan beberapa operasi pemotongan atau pembentukan dalam sejumlah
stasiun kerja pada satu kali langkah penekanan. Setiap stasiun kerja terdapat
beberapa jenis pengerjaan, dapat berupa proses pemotongan atau pembentukan. [1,
hal 8]
Gambar II.3 Progressive Tool
2.3 Jenis – Jenis Pengerjaan Pada Press Tool
Bentuk dan proses pengerjaan pada press tool dapat dibedakan menjadi dua
kelompok besar, yaitu :
II-3
2.3.1 Cutting Tool
Suatu proses pengerjaan dengan cara pemotongan menjadi bentuk yang
diinginkan. Proses yang tergolong dalam cutting tool ini adalah sebagai berikut :
Pierching 2.3.2.1.
Pierchingaadalahaprosesapemotongan material oleh punch dengan prinsip
kerjanyaasamaadenganaprosesablanking, namunaseluruhasisiapotong punch
melakukanaprosesapemotongan. Proses pierching adalah proses pembuatan lubang
melalui penekanan punch pada material. [1, hal 9]
Gambar II.4 Proses Pierching
Blanking 2.3.2.2.
Blanking adalah proses pemotongan material dengan cara memotong pada
seluruh sisi keliling punch dengan tuuan mengambil hasil produk yang sesuai
dengan permukaan punch. [1, hal 9]
Gambar II.5 Proses Blanking
Notching 2.3.2.3.
Notching adalah prosesapemotonganamenggunakan punch, dengan minimal
dua sisi terpotong, namunatidakaseluruh sisi punch melakukan pemotongan.
Tujuan dalam pemotongan iniauntuk menghilangkan sebagian material yang
diinginkan. [1, hal 10]
II-4
Gambar II.6 Proses Notching
Parting 2.3.2.4.
Parting adalah proses pemotonganauntukamemisahkan komponen melalui
satu garisapotong atau dua garisapotong antara komponen yang satu dengan
komponenayangalain. [1, hal 10]
Gambar II.7 Proses Parting
Shaving 2.3.2.5.
Shaving adalah prosesapemotonganamaterialadengan sistem mencukur,
denganamaksud untukamenghaluskan permukaan hasil blanking atau pierching
guna mendapatkanaukuranateliti dari hasilapemotongan yang sudah dilakukan
terlebih dahulu. [1, hal 11]
Gambar II.8 Proses Shaving
II-5
Trimming 2.3.2.6.
Trimming adalah proses pemotongaanamaterialasisa, guna mendapatkan
finishing, digunakanauntukamemotongasisa penarikan dalamamaupun benda hasil
penuangan. [1, hal 11]
Gambar II.9 Proses Trimming
Cropping 2.3.2.7.
Cropping adalah proses pemotonganamaterialaatauabenda kerja tanpa
meninggalkan sisa. Prosesayangaterjadi pada cropping ini sama dengan proses
yang terjadiapada blanking.[1, hal 11]
Gambar II.10 Proses Cropping
Lanzing 2.3.2.8.
Lanzing adalah merupakanaprosesapengerjaanagabungan antara penekukan
(bending) danapemotongan (cutting). Hasil proses ini berupa suatu tonjolan. [1, hal 12]
Gambar II.11 Proses Lanzing
II-6
2.3.2 Forming Process
Yaitu proses pengerjaanamaterialayangadilakukanatanpa pengurangan atau
penghilangan, akanatetapiahanyaamengubahabentuk geometris benda kerja. Yang
tergolong dalam forming processaadalahabending, flanging, deep drawing, curling
dan embossing.
Bending 2.3.2.1.
Proses bending merupakan proses pembengkokan material sesuai dengan
yang dikehendaki. Proses pembendingan dapat dilakukan pada proses dingin
ataupun pada proses panas. [1, hal 13]
Gambar II.12 Proses Bending
Flanging 2.3.2.2.
Flanging adalah proses yang menyerupai proses bending hanya perbedaanya
terletak pada garis bengkok yaitu bukan merupakan garis lurus namun merupakan
radius. [1, hal 13]
Gambar II.13 Proses Flanging
Deep Drawing 2.3.2.3.
Deep drawing merupakan proses penekanan benda yang diinginkan dengan
kedalaman cetakan sampai batas deformasi plastis. Tujuannya adalah untuk
memperoleh bentuk tertentu. [1, hal 14]
II-7
Gambar II.14 Proses Deep Drawing
Curling 2.3.2.4.
Merupakan pembentukan profil (menggulung dan melipat) yang dilakukan
pada salah satu ujung material. [1, hal 14]
Gambar II.15 Proses Curling
Embossing 2.3.2.5.
Embossing merupakan proses pembentukkan contour material pada salah
satu atau kedua sisi material tersebut. [1, hal 15]
Gambar II.16 Proses Embosing
2.4 Rumus – Rumus Dasar
2.4.1 Perhitungan Bentangan Pelat
Proses pembentukan pelat seperti bending, deep drawing dan lainnya,
kebutuhan pelat biasanya lebih panjang dari ukuran produk jadi. Untuk
mendapatkan ukuran kebutuhan pelat dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
II-8
Panjang Pelat total (Lt)
Lt = L1 + A1 + L2 + A2 + L3 .................. (1)
Panjang Busur :
A = (R + x ) x 2л ⍺
360 ..................................... (2)
Dimana
R < 2 T ................................. x = 0,33.T
R = 2 ÷ 4 T ............................ x = 0,4.T
R > 4 T ................................. x = 0,5.T
Gambar II.17 Tekukan Pelat
2.4.2 Layout Scrap Trip
Material yang digunakan biasanya berbentuk strip memanjang atau roll
(gulungan). Penentuan posisi strip atau roll ini perlu diperhatikan supaya pada
waktu pengerjaan tidak membuang – buang waktu hanya karena posisi material
yang kurang menguntungkan. Disamping itu juga perlu diperhatikan posisi
pemakanannya, sehingga setelah pemotongan tidak banyak material yang terbuang.
Gambar II.18 Bentuk Pemotongan
Pada umumnya lay out yang melebar (wide run layout) akan lebih ekonomis
(menghemat material dan waktu) dibandingkan dengan layout yang memanjang
(narrow run layout)
II-9
Gambar II. 19 Jenis Layout
Sebelum memotong material untuk strip, perlu diperhatikan ukuran dari
strip yang dipilih, yaitu untuk jarak sisi tepi dan jarak potong harus dihitung terlebih
dahulu.
Berikut ini dapat digunakan dasar dalam perhitungan layout scrap strip,
1. Jika tebal material lebih besar dari 0,6 mm, untuk menghitung jarak sisi tepinya
digunakan rumus sebagai berikut :
a = t + 0.015 D ..................................... (3)
(Punching Tool 1, hal 38)
harga b dapat menggunakan tabel berikut :
Tabel II. 1 Jarak Antara Potongan Jika material > 0,6 mm
t > 0,6 mm b mm
0,6 s.d. 0,8 0,8
0,8 s.d. 3 t
> 3 3
Gambar II.20 Posisi Pemotongan
2. Jika tebal material kurang dari 0,6 mm, harga – harga a dan b dapat diambil
dari tabel berikut :
II-10
Tabel II.2 Jarak Antara Potongan Jika material < 0,6 mm Single Pass
t < 0,6 mm, single pass
Lebar strip a dan b
w mm mm
0 s.d. 75 0,8
75 s.d. 150 1,6
150 d. 300 2,4
> 3 3,0
Tabel II.3 Jarak Antara Potongan Jika material < 0,6 mm Double Pass
t < 0,6 mm, double pass
Lebar strip a dan b
w mm mm
0 s.d. 75 1,6
75 s.d. 150 2,4
150 d. 300 3,0
> 3 4,0
2.4.3 Tegangan Geser
Tegangan geser adalah tegangan yang diakibatkan oleh gaya yang arahnya
sejajar dengan luasan permukaan. Tegangan geser dapat ditulis dengan rumus
τg = 𝐹𝐴 ................................ (4)
(1, hal 30 )
2.4.4 Gaya Pemotongan
Gaya pemotongan adalah besarnya gaya minimal yang dibutuhkan pada
proses pemotongan. Gaya potong dapat ditulis dengan rumus:
Fp = U . t . τB ......................... (5)
(3, hal 112)
Pelat baja, paduan-Cu dan paduan-Al tegangan potongnya diambil 0,8 dari tegangan berikutnya :
τB = 0,8 Rm .......................... (6)
(3, hal 112)
II-11
2.4.5 Perhitungan Titik Berat Gaya Pemotongan
Titik terhadap sumbu x :
𝑥 = ∑𝐹.𝑥
∑𝐹……………………(7)
Titik terhadap sumbu y :
𝑦 = ∑𝐹.𝑦
∑𝐹……………………(8)
(3, hal 119)
2.4.6 Panjang Punch Maksimum
Mencari panjang punch maksimum dipakai punch yang memiliki diameter
terkecil atau yang paling kritis.
..................... (9)
(3, hal 128)
2.4.7 Clearence Punch dan Die
Nilai kelonggaran antara punch dan die pada saat proses pemotongan yang
diambil.
Us = C.S. √𝜏ᵦ Untuk tebal pelat (s) ≤ 3 mm ……. (10)
Us = (1,5.C.S – 0,015) √𝜏ᵦ Untuk tebal pelat (s) ≥ 3 mm……... (11)
(3, hal 127)
2.4.8 Tebal Die
Ketebalan die tergantung pada gaya – gaya yang terjadi pada proses
pengerjaan misalnya gaya pemotongan, sehingga ketebalan die minimum dapat
dihitung berdasarkan rumus dibawah ini:
H =√𝐹𝑝
𝑔 .................................. (12)
(3, hal 24)
Fb
IELMaks
..2
II-12
2.5 Proses Perlakuan Panas (Heat Treatment)
Perlakuan panas (Heat Treatment) adalah proses pemanasan logam yang
dilakukan untuk mengubah sifat mekanik logam, diantaranya mengeraskan,
meningkatkan keuletan dan ketangguhan.[4, hal 90]
Gambar II. 21 Grafik Heat Treatment SKS 3
2.5.1 Hardening
Hardening adalah proses peningkatan kekerasan dan keuletan suatu baja.
Untuk lebih meningkatkan keuletan suatu baja maka harus dilakukan proses
tempering setelah melakukan proses hardening agar mencapai keuletan yang tinggi.
Hardening bertujuan agar baja yang digunakan menjadi keras, tahan aus dan
berumur panjang atau mampu berpenetrasi.
Langkah – langkah yang harus diperhatikan:
1. jenis material yang akan dikeraskan.
2. pemanasan:
Proses pemanasan untuk SKS 3 (AMUTIT S) adalah dengan suhu 780-820 °C untuk mencapai kekerasan 60-65 HRC.[4, hal 90]
2.5.2 Tempering
Proses tempering adalah pemanasan baja sampai temperatur sedikit di bawah
temperature kritis, pada proses ini kekerasan baja akan turun, maka kekuatan tarik
turun pula. Dalam hal ini keuletan dan ketangguhan baja akan meningkat. [4, hal 91]
II-13
Tabel II.4 Tempering SKS 3 (AMUTIT S)
Suhu 100 200 300 500 600
Kekerasan 64 62 58 - -
2.5.3 Quenching
Quenching adalah pendinginan produk logam secara cepat dengan cara
penyemprotan air pada pencelupan serta perendaman produk yang masih panas
kedalam media pendingin. Quenching yang di anjurkan untuk SKS 3 (AMUTIT S)
untuk mendapatkan kekerasan 60-65 HRC untuk penggunaan tool steel adalah
oli.[4,hal91]