1
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Persoalan pembentukan komponen kendaraan dengan cara sheet metal forming, merupakan cara yang relative sederhana karena lembaran pelat sheet metal kemudian di lakukan penekanan (press) menggunakan cetakan atas dan bawah sehingga akan melewati daerah karasteristik plastik dan menjadi bentuk sesuai cetakan atas-bawah yang dipakai. Pemanfaatan yang produk sheet metal forming yang bisa dilihat pada bodi mobil dari bahan sheet metal dan press.
Dalam proses mencetak di industri, ilustrasi sheet metal forming ditunjukkan pada Gbr.1.
Gbr. 1. Proses umum sheet metal forming (Makinouchi, 1999)
sheet metal forming semakin penting lagi. Di kawasan Asia pasifik penjualan kendaraan bermotor semakain meningkat sampai tahun 2010. Sebagai gambaran, menurut datamonitor (2005) produksi tahun 2005 sebanyak 22 juta (Gbr. 2) akan diprediksi pada tahun 2010 mencapai 28 juta dengan angka peningkatan pertahunnya sekitar 5.5 % sampai 6.6 %.
Gbr. 2. Ramalan Produksi Sepeda Motor di Kawasan Asia Pasific
(Sumber : Datamonitor, Motorcycles in Asia Pasific – Industri Profile, December 2005) Dalam praktek industri, memperoleh bentuk komponen hasil press seperti yang diharapkan ternyata tidak sesederhana prosesnya. Pengaruh ukuran pelat sebelum dicetak (blank sheet), sifat material dan kondisi dan tekanan press menentukan keakuratan hasil. Seringkali hasil cetakan press tidak mulus tetapi berkerut, bergelombang bahkan bisa juga terjadi robek. Bahkan seandainya hasil permukaan bisa mulus, tetapi terjadi melintir atau melengkung sehingga ukuran hasil cetakan tidak sesuai lagi dengan desain ukuran yang diharapkan.
3
mencukupi apabila intergritas keakuratan antar komponen juga menjadi perhatian yang perlu diperhatikan oleh produsen komponen otomotif, Narasimhan (1999), dengan permintaan kualitas makin meningkat, maka bukan hanya penampilan luar saja yang penting untuk diperhatikan, tetapi semua bagian sambungan serta yang terkait dengan pemasangan komponen hasil sheet metal forming perlu mendapat perhatian khusus keakuratan pemasangannya.
Penanggulangan persoalan ketidak akuratan ditangani dengan memperbaiki dan memodifikasi alat cetak (dies) nya setiap kali ditemukan permasalahan. Modifikasi biasanya dilakukan saat uji coba produksi sebelum keputusan produksi massal dilaksanakan.
Secara umum, proses perbaikan alat cetak selalu dilakukan dan memerlukan waktu dan biaya yang tidak murah, yaitu sekitar 20 % dari total biaya produksi. Dari 20 % biaya yang dikeluarkan, sepertiganya untuk menaggulangi ketidak akuratan hasil (Umehera, 1990), seperti ditunjukkan pada Gbr. 3.
Gbr. 3. Biaya rata-rata produksi dies (Umehera, 1990)
States, Germany, Japan), masih mengandalkan perbaikan dan modifikasi dies pengalaman karyawan, dibandingkan dengan metode analitik yang ada di handbook maupun dengan cara simulasi virtual numerik berbasis Metode Elemen Hingga, dengan jumlah pengguna 10%.
Gbr. 4. Metode pendekatan modifikasi dies (Fallbohmer, 1999)
Berdasarkan hasil survei tersebut memperlihatkan bahwa pemanfaatan simulasi numerik secara virtual mengganakan perangkat komputer masih sangat terbatas penerapannya di industri terutama untuk tahap perbaikan dan modifikasi dies. Data dari unit pelayanan industri yang ada di Fakultas Teknik UMS, dari berbagai mitra industri belum ada satupun yang menggunakan suatu metode analitik untuk perbaikan dies, meskipun hampir semua gambar sudah berbasis Computer Aided Design (CAD).
5
informasi hasil analisis memberikan suatu saran bahwa desain dies perlu dimodifikasi lagi agar hasilnya dapat akurat seperti yang dikehendaki. Apabila dikehendaki hasil modifikasi dies dilakukan analisis kembali untuk melihat hasil pencetakan. Proses persiapan menuju produksi massal menjadi semakin tertunda lagi bila belum diperoleh hasil simulasi cetakan yang memuaskan sesuai kualitas yang diinginkan.
1.2. Perumusan Masalah
Pemanfaatan MEH untuk keperluan analisis sudah membantu memberikan prediksi geometri akhir dari komponen hasil proses stamping (press). Dengan berbagai perangkat lunak berbasis MEH non-linier yang secara komersial sudah tersedia seperti ABAQUS, ANSYS, NASTRAN, LUSAS, COSMOS mampu memprediksi hasil setelah komponen press dikeluarkan dari cetakannya dan mengalami springback akibat alamiah sifat logam yang elastik.
Untuk keperluan modifikasi alat cetak, siswanto (2001) sudah mengembangkan suatu ”SB-SF Algorithm” yang digunakan untuk membalik kondisi springback yang pasti selalu terjadi dan dijadikan koreksi pada bentuk geometri alat cetak (toolingdies) nya.
penggunaan algoritma SB-SF secara teori mampu menghasilkan bentuk part yang secara virtual mengalami springforward, sehingga bila modifikasi surface die yang baru mengikuti hasil springforward, maka hasil proses press dengan surface baru hasil madifikasi akan menghasilkan ketepatan geometri karena springback sudah diakomodasi.
(a) (b)
7
tersebut masih digunakan garis putus-putus karena belum bisa langsung diterapkan surface baru upper dan lower dies harus mempunyai gap yang seragam di semua bagian permukaan.
Secara translasi, memindahkan semua nodal elemen hingga dapat memperoleh hasil yang akurat apabila komponen press tidak mempunyai bentuk yang rumit dan tidak banyak lingkungan. Namun demikian, apabila bentuk komponen rumit maka upper dan lower dies tidak akan mempunyai gap yang seragam, bahkan benar-benar berhimpit (Gbr. 6), sehingga tidak akan menghasilkan komponen yang bagus, tetapi menyebabkan robeknya komponen akibat pelat logam yang berada ditengahnya terjepit. Gambaran gap yang gagal mempertahankan jarak konstan dilukiskan pada Gbr. 7.
Gap seharusnya Gap yang diperoleh
Gbr. 7. Gap yang terjadi antara upper dan lower surfaces.
Berdasarkan kegagalan proses elemen meshing pada turunan upper dan lower dies, maka ada dua masalah yang sangat perlu dipikirkan agar hasil springforward dapat diterapkan secara langsung, apabila kemampuan pembentukan analitical surface yang sudah memiliki semua informasi elemen hingga, baik nodal maupun elemen. Perlu adanya suatu algoritma komputasi yang secara fundamental mampu mengatasi dua permasalahan yang ada.
Dua masalah tersebut adalah:
a. Apabila menggunakan translasi konvensional searah dengan arah gerak alat cetaknya, maka gap yang terbentuk antara upper dan lower dies tidak akan konstan seperti pada Gbr. 6 dan Gbr. 7.
9
berbeda menjadi split (berpisah) dan secara numerik akan menyebabkan discontinuity.
Terjadi pemisahan elemen
Nodal elemen
`
Gbr. 8. Pemisahan elemen (split) terjadi saat translasi normal disetiap elemen. 1.3. Batasan Masalah
Pada penelitian yang akan dilakukan ada beberapa asumsi digunakan serta batasan masalah yang ada.
Asumsi dan definisi secara konsisten akan digunakan, meliputi :
a) Proses sheet metal forming yang dimaksud dalam konteks usulan penelitian ini merupakan proses dingin (cold process) dimana tidak ada keterlibatan pemanasan tambahan.
b) Seluruh proses press (stamping) menggunakan alat cetak padat bukan dari bahan yang bisa mengalami deformasi karena lunak (deformable rigid tools).
c) Peristiwa springback yang dimaksud terjadinya karena sifat elastik dari pelat logam yang digunakan, serta springback tidak terjadi beberapa kali setelah dilewatinya daerah deformasi plastik. Setelah mengalami deformasi plastik dan terjadi springback maka sheet metal yang dibentuk akan terdeformasi secara permanen.
a) Elemen hingga yang dipertimbangkan untuk dilakukan translasi adalah dari katagori elemen cangkang (general shell) tiga dimensi dengan satu lapisan. Hasil yang diperoleh, konsekuensinya juga berupa elemen cangkang dengan satu lapisan.
b) Apabila elemen hingga blank sheet merupakan elemen solid tiga dimensi, translasi upper digunakan bagian atas (upper side) dari elemen solid, dan translasi lower digunakan bagian bawah (lower side) elemen solid.
1.4. Tujuan Penelitian
Penelitian ini mempunyai fokus pada pengembangan proses optimasi alat cetak komponen sheet metal forming, sehingga secara fundamental akan mengalami perubahan dengan adanya kemampuan tambahan yang bisa memanfaatkan hasil simulasi numerik berbasis metode elemen hingga, untuk perbaikan secara langsung ke surface alat cetak press.
Secara spesifik dalam penelitian ini bertujuan:
a. Pengembangan algoritma numerik yang bertujuan memanfaatkan hasil springforward secara langsung untuk menghasilkan upper dan lower dies dalam bentuk elemen hingga lengkap dengan nodal-nodalnya, serta mempunyai gap antara yang konstan.
DAFTAR PUSTAKA
, 1997, ABAQUS/Standard-Implicit User's Manual V.5.7, Hibbit Karlson and Sorenson (HKS) Inc.
, 2005, Motorcycle Manufacturer in Asia Pusific, Industry Profile, Datamonitor, Reference code 0200-0403, December.
, 2005, Motorcycle Manufacturer in the United Kingdom Industry Profile, Datamonitor, Reference code 0183-0403, December.
, 2005, Motorcycle Manufacturer in Japan, Industry Profile, Datamonitor, Reference code 0104-0403, December.
, 2003, Data Gaikindo, Jawa Pos, December.
Ahmetoglu, M.; Broek, T.R.; Kinzel, G.; Altan, T., "Control of Blank Holder Force to Eliminate Wrinkling and Fracture in Deep-Drawing Rectangular Parts", Annals of the CIRP Vol.44, No. 1, 1995.
Dalin, J.B., Onate, E.,"An Automatic Algorithm for Contact Problems: Application to Sheet Metal Forming", Proc. The 3`d International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes, Editor E.G. Thompson, Fort Collins, Colorado, 1989.
Du, C.; Zhang, L.; Wu, L., "A New Algorithm for Die Surface Development in Sheet Metal Forming", Cray Channels, V.18, No, l, pp. l 1-13, 1996. Fallbohmer, P.; Altan, T.; Tonshoff, H.-K.; Nakagawa, T., "Survey of the Die and
Mold Manufacturing Industry - Practices in Germany, Japan and the United States", Journal of Materials Processing Technology, V.59, pp. 158-168, 1999.
He, N.; Wagoner, R.H., "Springback Simulation in Sheet Metal Forming", NUMISHEET96, pp.308-31 5, 1996.
.Honecker, A., Mattiasson, K.,"Finite Element Procedures for 3D Sheet Forming Simulation", Proceeding 1VIJMIFORM'89, pp.457-463, Balkema, 1989. Jung, D.W.; Yoo, D.J.; Yang, D.Y., "A Dynamic Explicit Rigid-Plastic Finite
Element Formulation and Its Application to Sheet Metal Forming Process", Engineering Computations, V.12, pp.707-722, 1995.
Jung, D.W., "Study of Dynamic Explicit Analysis in Sheet Metal Forming Processes Using Faster Punch Velocity and Mass Scaling Scheme", Journal of Materials Engineering and Performance, V.7, pp.479-490, 1998.
Karafillis, A.P.; Boyce, M.C., "Tooling Design in Sheet Metal Forming Using Springback Calculation", Int.J.Mech.Sci, Vol.34, No.2, pp. l 13-131, 1992. Karafillis, A.P.; Boyce, M.C., "Tooling and Binder Design for Sheet Metal
Forming Processes Compensating Springback Error", Int.J.Mach.Tools Manufact. Vol.36, No.4, pp.503-526, 1996.
Processing Technology, V.80-81, pp. 54-59, 1998.
Key, S.W., Kreig, R.D., Bathe, K.J.,"On the Application of the Finite Element Method to Metal Forming Process", Computational Methods in Applied Mechanics and Engineering, V.17/18, pp.597-608, 1979.
Kuwabara, T.; Takahashi, S., "Optimum Process Design Simulator for 2-Stage U-Bending Considering Springback", Proc. Japanese Spring Conference for technology of Plasticity, Japan, 1998.
Majlessi, S.A.; Lee, D., "Analysis of Multi-Stage Sheet metal Forming Processes", Proc. North American Manufacturing Research Conference Vol.15 (NAMRC-XV), pp.330-334, 1987.
Majlessi, S.A.; Lee, D., "Further Development of Sheet Metal Forming Analysis Method", Transaction of ASME, Vol.109 November, pp.330-337, 1987. Majlessi, S.A.; Lee, D., "Development of Multistage Sheet Metal Forming
Analysis Method", J. Mater. Shaping Technology, Vol.6, No. 1, pp.41-54, 1988.
Makinouchi, A. (editor), Proc. of the 2°d International Conference NUMISHEET'93: Numerical Simulation of 3-D Sheet Metal Forming Processes - Verification of Simulation with Experiment, Isehara, Japan, 1993.
Makinouchi, A., "FEM Simulation and Its Related Technology in Sheet Metal Forming", Journal of the Japan Society for Technology in Sheet Metal Forming, V.40, No.5 No.460, pp. 12-21, 1999.
Makinouchi, A.,"Sheet Metal Forming in Industry", Journal of Materials Processing Technology, V.60, pp. 19-26, 1996.
Makinouchi, A.; Teodosiu, C.; Nakagawa, T., "Advance in FEM Simulation and its Related Technologies in Sheet Metal Forming", CIRP Annals Manufacturing Technology, V.47, No.2, pp.641-649, 1998.
McLennan, M.; Cardew-Hall, M.; Kalyanasundaram, S., "Simulation and Optimisation of Automotive Sheet Metal Forming", ABAQUS Users' Conference, Milan June 3-6, Italy, 1997.
Nakamachi, E.; Huo, T., "Dynamic-Explicit Elastic Plastic Finite Element Simulation of Hemispherical Punch Drawing of Sheet Metal", Engineering Computations, Vol.13, No.2/3/4, pp.327-338, 1996.
Narasimhan, N.; Lovell, M., "Predicting Springback in Sheet Metal Forming: An Explicit to Implicit Sequential Solution Procedure", Finite Elements in Analysis and Design, V.33, pp.29-42, 1999.
Methods for Analysis of the FE-Simulation of 3D Sheet Metal Forming Processes", Automotive Industry Conference, VDI Verlag, Dusseldorf, 1991.
Prior, A.M.,"Applications of Implicit and Explicit Finite Element Techniques to Metal Forming", Journal of Materials Processing Technology, V.45, pp.649-656, 1994.
Riyadi; T.W. B.; Siswanto, W.A., "The Use of ABAOUS for Teaching Development of Cavity Defect in Forward Extrution Processes", Manuscript has been reviewed accepted for publication in International Journal of Mechanical Engineering Education (IJMEE), 2007.
Rebelo, N., Nagtegaal, J.C., Hibbit, H.D.,"Practical Aspects of Modelling Sheet Forming Processes". Proc. The 3rd International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes, Editor E.G. Thompson, Fort Collins, Colorado, 1989.
Shu, J.; Hung, C., "Finite Element Analysis and optimization of Springback Reduction: The Double Bend Technique", Int. J. Mach. Tools Manufacturing., Vol.36, No.4, pp.423434, 1996.
Siswanto, W.A., "Numerical Simulation of S-Rail Sheet Metal Forming by a Combination of Explicit and Implicit Finite Element Methods", Journal of Materials Processing Technology.
Siswanto, W.A.; Tomas, J.A.; Mahdavian, S.M., "Numerical Optimisation of Tooling Geometry in Sheet Metal Forming", COMPUMOD 13 rd Australasian Conference, pp.22-1 - 22-26, Melbourne, 1999.
Siswanto, W.A.; Tomas, J.A.; Mahdavian, S.M., "Tooling Geometry Optimisation in Sheet Metal Forming Using Springforward Simulation", Forth International Iranian Society of Mechanical Engineers, Proc. ISME2000, Paper E4168, Tehran, 2000.
Siswanto, W.A., "Benefits of Computer Sismulations to Indonesian Automotive Companies", Journal Teknik GELAGAR (terakreditasi), No.01/Vo1.9/April, pp.4853. ISSN 0853-2850,1998.
Siswanto, W.A., "Development and Verification of General Purpose
Springback/Springforward User Materials for Tooling Design Optimisation", Journal Teknik GELAGAR (terakreditasi), No.02/Vo1.10/Oktober, pp.85-102, ISSN 0853-2850,1999.
Siswanto, W.A., "Numerical Simulation of S-Rail Sheet Metal Forming by Finite Element Methods", Journal Teknik GELAGAR (terakreditasi), No.02/Vol.12/April, pp.7280. ISSN 0853-2850,2001.
Supriyono; Aliabadi, M.H. ,"Boundary Elemen Method for Shear Deformable Plates with Combined Geometric and Material Nonlinearities", Engineering Analysis with Boundary Elements, Vol 30, pp.31-42., 2006
Journal of the Japan Society for Technology in Sheet Metal Forming, V.40, No.5 No.460, pp.52-56, 1999.
Taylor; Cao; Karafillis, A.P.; Boyce, M.C., "Numerical Simulations of Sheet MetalForming", J. Mater. Proc. Tech., Vol.50, pp. 168-179, 1995.
Teeparthi, S.; Gandikota, V.; Madhavan, V.; Hooper, S., "Multistage Sheet Metal Forming with Intermediate Annealing: Comparison of Finite Element Simulations with Experiments", SAE Tehnical Paper Series No. 1999-01-1560, 1999.
Tufekci, S.S.; Wang, C.T.; Kinzel, G.L.; Altan, T., "Estimation and Control of Drawbead Forces in Sheet Metal Forming", SAE No.940941, 1994.
Tozawa, Y.,”Forming Technology for raising the Accuracy of Sheet-Formed Products”, Journal of Materials Processing Technology, V.22, pp. 343-351, 1990.
Umehera, Y., “Technologies for the More Precise Press Forming of Automobile Parts”, Journal of Materials Processing Technology, V.22, pp. 239-256, 1990.
Webb, R.D., “Spacial Frequency Based Closed-Loop Control in Sheet Metal Forming”, Ph.D. Thesis, Dept. Mechanical Engineering, MIT, 1987. Wu, L.; Du, C,; Zhang, L., “Iterative FEM Die Surface Design to Compensate for
Springback in Sheet Metal Stamping”, Simulation of Materials Processing: Theory Methods, and Applications, NUMIFORM-95, pp.637-641, 1995.
Wu, L.,:Generate Tooling Mesh by FEM Virtual Forming Model for Springback Compensation in Die Surface Design of Sheet Metal Stamping”, SAE paper No.960592, pp.11-17, 1996
Wu, L,.”Tooling Mesh Generation Technique for Iterative FEM Die Surface Design Algoritm to Compensate for Springback in Sheet Metal Stamping:, Engineering Computation, Vol.14, No.6, pp.630-648, 1997.
Xu, Z.; Yuanping, W. Y.; Jun, C.; Lingshou, Z.; Xueyu, R,. “CAE Analysis of Multi-Stage Forming Processes of Complicated Automobile Part”, journal of Shanghai Jiaotong University, Vol.33, No.2, pp.170-173, 1999.
PENGEMBANGAN ALGORITMA
”VECTOR TOOLING MESH GENERATION”
UNTUK MENGHINDARI DISTORSI GEOMETRI
PADA SHEET METAL FORMING
Disusun Oleh :
Ir. Supriyono, M.T., Ph.D.
ii
Paradigma desain alat cetak pelat dengan teknik sheet metal forming saat ini
mengikuti pola konvensional bahwa untuk mencapai target bentuk pelat yang di
press, maka alat cetak mengikuti pola geometri bentuk pelat yang direncanakan.
Namun demikian selama pelat yang digunakan dari bahan logam yang secara alamiah
mempunyai sifat elastik, maka hasil cetakan press setelah dilepas dari alat cetak tidak
akan sesuai dengan target karena selalu terjadi distorsi geometri akibat springback,
yaitu kecenderungan kembali kebentuk semula mengikuti karasteristik sifat elastik
bahan.
Penelitian ini akan fokus pada pemberian kemampuan pada algoritma desain
optimasi surface alat cetak yang tidak berdasarkan target geometri, tetapi akan
menghasilkan hasil cetakan yang akurat sesuai target. Oleh karena itu perlu adanya
suatu algoritma yang memungkinkan melakukan koreksi surface agar menghasilkan
hasil cetakan yang sesuai dengan target desain walaupun springback terjadi.
Pendekatan penelitian dimulai dengan pendefinisian non-uniform vector
translation yang secara teori akan dapat menghasilkan dua permukaan dengan jarak
antara yang selalu konstan. Permasalahan yang ada yaitu diskontinuitas elemen dan
terpisah (split) elemen sehingga menyebabkan kegagalan pemanfaatan surface untuk
analisis lanjutan berbasis elemen hingga atau elemen batas, akan dipecahkan dengan
pendekatan model matematik secara bertahap. Permasalahan mengenai diskontinuitas
akan dicari penyelesaian terlebih dahulu sebelum mengatasi masalah split elemen.
Setelah algoritma mesh generation didefinisikan, akan dilanjutkan dengan
pengembangan prosedur dan rutin sebagai sarana simulasi dan uji terhadap beberapa
kasus yang mungkin muncul, dimulai dari horisontal, miring, dan yang ekstrim
kemiringan 90 derajat sebelum diuji kebentuk rumit gabungan ketiganya.
Validasi eksperimental akan dilaksanakan dalam penelitian ini dengan
iii
algoritma, prosedur dan rutin simulasi akan mengakomodasi kendala fisik yang ada
bila diperlukan. Hasil validasi akan memberikan keyakinan sebelum kajian awal
penerapan lanjutan untuk aplikasi di dunia industri masa datang.
Selain penelitian ini menargetkan menghasilkan suatu algoritma baru dalam
mesh generation yang akan merubah paradigma desain masa datang, publikasi di
jurnal nasional maupun internasional kan dilakukan.
Penelitian ini dilakukan dengan mensimulasikan proses stamping dengan
program ABAQUS 6.5-1, simulasi dilakukan dengan menggunakan empat model
yang berbeda, sehingga didapatkan koordinat masing-masing model saat forming dan
springback pada blank, koordinat blank dapat diketahui dari nodal atau elemen pada
blank, sehingga dapat diketahui besarnya nilai springback, yang kemudian akan
digunakan sebagai nilai yang digunakan untuk memodifikasi bentuk atau geometri
die atau punch yang lama menjadi bentuk die dan punch yang baru, sehingga setelah
terjadi springback target sesuai yang diinginkan.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa simulasi pada setiap model
terjadi springback yang berbeda-beda sesuai dengan kondisi permukaan dari die atau
punch. Springback dapat diatasi dengan memodifikasi bentuk die atau punch yang
lama menjadi bentuk die dan punch yang baru dengan memanfaatkan informasi
springback. Transformasi nodal atau elemen adalah suatu metode untuk mendapatkan
iv
RINGKASAN DAN SUMMARY... ii
PRAKATA... iii
DAFTAR TABEL... iv
DAFTAR GAMBAR... v
DAFTAR LAMPIRAN... vi
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Perumusan masalah ... 5
1.3. Batasan Masalah ... 9
1.4. Tujuan Penelitian ... 10
BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 11
BAB III METODE PENELITIAN... 25
3.1. Rancangan Penelitian ... 27
a. Pemodelan Matematik ... 27
b. Simulasi dan Uji Numerik dengan Kasus ... 28
c. Validasi Experimental ... 29
BAB IV HASIL SIMULASI DAN PEMBAHASAN ... 31
4.1. Studi Tentang Springback... 31
v
b. Simulasi Model 2 ... 37
c. Simulasi Model 3 ... 40
d. Simulasi Model 4 ... 44
4.2.Identifikasi nodal atau elemen yang mengalami pergeseran... 48
a. Menampilkan koordinat nodal target ... 48
b. Menampilkan koordinat nodal yang mengalami springback 48 c. Melakukan perbandingan untuk setiap nodal... 48
d. Teridentifikasi nodal atau elemen mengalami pergeseran ... 48
4.3. Algoritma untuk Mesh Generation ... 49
a. Aplikasi algoritma untuk mesh generation untuk model 1 .. 50
b. Aplikasi algoritma untuk mesh generation untuk model 2 .. 53
c. Aplikasi algoritma untuk mesh generation untuk model 3 .. 56
d, Aplikasi algoritma untuk mesh generation untuk model 4 .. 59
BAB V PENUTUP ... 63
5.1 Kesimpulan ... 63
5.2 Saran ... 63
DAFTAR PUSTAKA
vi
Gambar 1.. Beberapa proses Sheet Metal Forming... 1
Gambar 2. Ramalan Produksi Sepeda Motor... 2
Gambar 3. Biaya Rata-rata Produksi die... 3
Gambar 4. Metode Pendekatan modifikasi dies... 4
Gambar 5. Pemanfaatan SB-SF Algoritm untuk Optimasi Tooling Dies... 6
Gambar 6. Translasi Elemen dan Nodal ... 7
Gambar 7. Gap yang terjadi antara Upper dan Lower Surface... 8
Gambar 8. Pemisahan Elemen (Split) ... 9
Gambar 9. Proses Springback dan Springforward... 14
Gambar 10. Konsep Optimasi dengan perhitungan Springforward... 15
Gambar 11. Hasil Benchmarking Algoritm SB-SF dengan Built-in ABAQUS 16 Gambar 12. Kegagalan Pembentukan Punch dan Die ... 17
Gambar 13. Teknik Translasi Elemen ... 19
Gambar 14. Diagram Alir Algoritma ITE dan ETE... 20
Gambar 15. Permasalahan belum tersedianya Algoritma Untuk pemanfaatan Springforward ... 24
Gambar 16. Diagram Alir Peran Simulasi Numerik dan Experimental... 27
Gambar 17. Penghilangan Split Elemen ... 29
vii
Gambar 19. Target Model 1 ... 33
Gambar 20. Visualisasi Proses Forming Model 1 ... 34
Gambar 21. Visualisasi Springback Model 1... 34
Gambar 22. Overlay antara proses Forming dan Springback model 1 ... 35
Gambar 23. Overlay antara proses Forming dan Springback yang diperbesar 35 Gambar 24. Posisi nodal-nodal pada Blank... 35
Gambar 25. Grafik perbandingan antara Forming dan Springback pada... Model 1 sebelum modifikasi bentuk Die atau Punch... 36
Gambar 26. Target model 2 ... 37
Gambar 27. Proses Forming Model 2 ... 37
Gambar 28. Fenomena Springback Model 1... 38
Gambar 29. Hasil Overlay proses Forming dan Springback. ... 38
Gambar 30. Posisi nodal-nodal pada Blank. ... 39
Gambar 31. Grafik perbandingan antara Forming dan Springback pada... Model 2 sebelum modifikasi bentuk Die atau Punch. ... 40
Gambar 32. Dimensi dari target Die... 40
Gambar 33. Proses forming pada model 3... 41
Gambar 34. Fenomena Springback pada model 3 ... 42
Gambar 35. Hasil penggabungan (overlay) antara proses Forming dan ... Springback pada model ... 42
viii
Gambar 39. Proses Forming pada model 4... 45
Gambar 40. Springback pada model 4 ... 45
Gambar 41. Overlay dari Forming dan Springback model 4... 46
Gambar 42. Overlay dari Gbr. 41 yang diperbesar ... 46
Gambar 43. Posisi koordinat Blank... 46
Gambar 44. Grafik perbandingan antara forming dan Springback pada... Model 4 sebelum modifikasi bentuk Die/ Punch... 47
Gambar 45. Algoritma optimasi Mesh Generation... 49
Gambar 46. Dimensi target model 1 ... 50
Gambar 47. Dimensi target model 1 setelah modifikasi ... 50
Gambar 48. Simulasi Forming pada model 1 setelah modifikasi betuk Die.... 51
Gambar 49. Simulasi springback pada model 1 setelah modifikasi bentuk Die 51
Gambar 50. Grafik perbandingan antara Forming dan Springback pada ... model 1 setelah adanya modifikasi bentuk Die... 52
Gambar 51. Bentuk target model 2... 53
Gambar 52. Dimensi target model 2 setelah modifikasi... 53
Gambar 53. Forming pada model 2 setelah modifikasi bentuk Die………….. 54
ix
Gambar 55. Grafik perbandingan antara Forming dan Springback pada ...
model 2 setelah adanya modifikasi bentuk die……… 55
Gambar 56. Dimensi target model 3……… 57
Gambar 57. Simulasi forming model 3 setelah mengubah dimensi Die…… 57
Gambar 58. Simulasi Springback model 3 setelah mengubah dimensi Die... 57
Gambar 59. Grafik perbandingan antara Forming dan Springback pada Model 3 sesudah modifikasi bentuk Die atau Punch... 58
Gambar 60. Dimensi target model 4... 59
Gambar 61. Menunjukkan Ilustrasi Koordinat Blank... 59
Gambar 62. Menunjukkan ilustrasi koordinat Die... 60
Gambar 63. Dimensi target (Die) setelah dilakukan modifikasi... 60
Gambar 64. Simulasi Forming Model 4 setelah mengubah dimensi Die…… 61
Gambar 65. Simulasi Springback model 4 setelah memodifikasi ukuran Punch dan Die………... 61
x
Tabel 1. Tabel koordinat Blank pada model 1 sebelum modifikasi Die... 36
Tabel 2. Koordinat nodal Blank model 2 sebelum modifikasi bentuk... 39
Tabel 3. Koordinat nodal Blank model 3 sebelum modifikasi bentuk Die... 43
Tabel 4. Tabel koordinat Blank model 4 sebelum modifikasi bentuk Die... 47
Tabel 5. koordinat Blank model 1 setelah modifikasi bentuk Die... 52
Tabel 6. Koordinat Blank model 2 setelah modifikasi bentuk Die... 55
Tabel 7. Koordinat Blank setelah transformasi nodal ... 58
