TUGAS AKHIR DESAIN DAN ANALISIS DIES END CUB HUB BODY MAKER DENGAN SOFTWARE CATIA V5.

TUGAS AKHIR

DESAIN DAN ANALISIS

_{DIES END CUB HUB BODY}

MAKER

DENGAN

_SOFTWARE

CATIA V5

Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun oleh:

DENDY WAHYU RASNO PUTRO D 200 020 021

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

HALAMAN PERSETUJUAN

Tugas akhir ini berjudul

“DESAIN DAN SIMULASI

_{DIES END CUP}

HUB BODY MAKER DENGAN S_OFTWARE CATIA V5 ”, telah disetujui oleh pembimbing untuk dipertahankan dihadapan Dewan Penguji sebagai syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S-1) di Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Disusun oleh :

Nama : DENDY WAHYU RASNO PUTRO

NIM : D 200 020 021

Disetujui :

Hari : ...

Tanggal : ...

Mengetahui,

Pembimbing Utama

Tri Widodo Besar Riyadi, ST., M.Sc.

Pembimbing Pendamping

Muh. Al Fatih Hendrawan, ST.

HALAMAN PENGESAHAN

Telah diperiksa dan disahkan oleh Dewan Penguji Tugas Akhir Jurusan

Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dengan

judul ”DESAIN DAN SIMULASI DIES END CUP HUB BODY MAKER

DENGAN SOFTWARECATIA V5”.

Disahkan pada :

Hari :

Tanggal :

Dewan Penguji :

1. Tri Widodo Besar Riyadi, ST, M.Sc. (………...)

2. Ir. Pramuko I. Purboputro, MT. (………...)

3. Bambang Waluyo Febriantoko, ST, MT. (………..….)

Mengetahui,

A.n. Dekan Fakultas Teknik UMS

Wakil Dekan III

Ir. Subroto, MT.

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Surakarta

MOTTO

”Orang-orang yang besar adalah bukan orang-orang yang otaknya

sempurna, melainkan orang-orang yang dapat mempergunakan yang

terbaik dari otaknya yang tidak sempurna.” Aristoteles

“ Bersikaplah tenang dalam menghadapi kemalangan, kita akan

mendapatkan pengalaman berharga yang dapat menuntun kita kepada

kesuksesan.” Euripides

If a child lives with encouragement

He learns confidence

If a child lives with fairness

He learns justice

If a child lives with criticism

He learns to condemn

If a child lives with ridicule

He learns to be shy

If a child lives with acceptance and friendship

He learns to find love in the world

KATA PENGANTAR

Assalamu ‘alaikum Wr. Wb.

Puji syukur dan Alhamdulillah penulis ucapkan kepada Allah SWT yang

telah memberikan rahmat dan taufiq-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

Tugas Akhir yang berjudul

“DESAIN DAN SIMULASI

_{DIES END CUP HUB}

BODY MAKER DENGAN S_OFTWARE CATIA V5” ini sesuai waktu yang telah ditentukan.

Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Strata Satu (S-1) di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak akan selesai tanpa bantuan

dari beberapa pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu

penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu,

terutama kepada:

1. Bapak Ir. H. Sri Widodo, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak Marwan Effendi, ST., MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.

3. Bapak Tri Widodo Besar Riyadi, ST., M.Sc., selaku pembimbing utama

tugas akhir yang telah memberikan bimbingan, motivasi, pengarahan dan

masukan serta bantuan yang tidak mengenal kata lelah sampai Tugas Akhir

vii

4. Bapak Muh. Al Fatih Hendrawan, ST., selaku pembimbing pendamping

Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan, kesabaran dan saran dalam

penyusunan tugas akhir ini.

5. Bapak Hari Pranoto, yang telah banyak memberi pengalamannya tentang

dies, tenaga dan bantuan yang tidak mengenal kata lelah dalam membantu penulis menyelesaikan tugas akhir ini.

6. Bapak Tri Pratikno, PT. Texmaco Semarang.

7. Teman-teman Laboratorium Manufaktur Jurusan Teknik Mesin UMS.

8. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2002, yang tidak dapat penulis

sebutkan satu persatu.

9. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan

penyusunan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh

dari sempurna, karena keterbatasan penulis. Untuk itu saran dan kritik yang

sifatnya membangun sangat diharapkan untuk kebaikan dalam penyusunan

berikutnya. Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis

dan orang lain.

Wassalamu ‘alaikum Wr. Wb.

Surakarta, November 2007

ABSTRAKSI

Pada perkembangan industri dalam bidang manufaktur sebagai pembantu dalam proses pembuatan komponen produksi. Salah satunya pembuatan komponen end cup hub, dengan menggunakan peralatan dies sebagai alat untuk pembuatan komponen end cup hub. Dengan menggunakan peralatan ini membantu dalam kemudahan pembuatan komponen dan peningkatan hasil produksi dalam jumlah banyak.

Desain dikerjakan dengan bantuan program komputer dengan bantuan aplikasi software berbasis Finite Element Modeler, dalam penelitian ini digunakan CATIA V5 R.15 sebagai program aplikasinya, material yang digunakan adalah baja kontruksi umum ST 37 dan ST 50 (Yield strength _3,7u₁₀8N/m2

) untuk mengetahui seberapa besarnya distribusi tegangan yang terjadi pada dies yang digunakan pada proses deep drawing dengan sistemsingle draw pada end cup hub bodymaker melalui proses trial dan analisis dengan memvisualisasikanvon mises stress sebagai hasil akhirnya. komponen yang dibuat berupa end cup hub stainless steel dengan diameter 80mm dengan ketebalan 0,9mm.

Hasil dari simulasi pembebanan statis deep drawing dies and cup hub body maker dengan beban 35440 N pada desain I terjadi distribusi tegangan maksimal pada upper dies, lower dies, maupun blank holder. Dengan pembebanan merata pada upper dies, lower dies, dan blank holder, tegangan yang terjadi yaitu: 1,48x107 N/m2, 1,42x108 N/m2, dan 6,88x107 N/m2. Sedangkan dengan beban terpusat pada upper dies, tegangan yang terjadi adalah 1,48x107 N/m2. Sedangkan untuk desain II von mises stress yang terjadi adalah sebesar 9,78x107 N/m2 untuk upper dies dan 1,73x107 N/m2pada lower dies.

DAFTAR ISI

2.1. Pembentukan Lembaran Logam (Sheet Metal Forming) ... 11

x

3.6. Perhitungan Gaya Tekan Pada Proses Drawing, Pad (Blank Holder), Dan Gaya Tekan Yang Memperhatikan Faktor ... 46

xi

3.6.2. Parameter Yang Digunakan Dalam Pembentukan Pelat

Steel X5 Cr Ni 18 9 (AISI 304) ... 48

3.11. Perencanaan Assembling Part Dies End Cup Hub Body Maker 59 3.12. Pemilihan Dan Pemakaian Mesin Produksi Pada Pembuatan Dies ... 61

xii

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan ... 97 5.2. Saran... 99

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1. Cacat Wrinkling Pada Proses Deep Drawing ... 2

Gambar 1.2. Flow Chart Metodologi Penelitian ... 12

Gambar 2.1. Open Die Set ... 14

Gambar 2.14. Model Bending Proses ... 22

Gambar 2.15. Tekanan Pada Pelat ... 31

Gambar 2.16. Diagram Tegangan-Regangan ... 37

Gambar 2.17. Elemen satu dimensi ... 39

Gambar 2.18. Elemen segitiga, segiempat, quadrilateral ... 39

xiv

Gambar 4.1. Flow Chart Proses Desain Dan Analisa Dies Pada CATIA ... 63

Gambar 4.2. Pemodelan Upper Dan Lower Assembly Dies End Cup Hub .... 66

Gambar 4.3. Setting Posisi Pra Spotting ... 68

Gambar 4.4. PosisiUpper Naik Ke atas Dan Lower Die Pada Tempatnya .... 68

Gambar 4.5. PosisiUpper Dan Komponen-Komponen Yang Menjadi Satu Mulai Menekan Kebawah ...69

Gambar 4.6. Model Elemen Segitiga 2D dan Elemen Tetrahedron ... 70

Gambar 4.7. Rigid Connection ... 72

Gambar 4.8. AplikasiFastened Pada Model Kontruksi ... 73

Gambar 4.9. Part Yang Diklem pada Base Lower Die ... 74

Gambar 4.10. Part yang di advanced restained pada Guide Pin ... 75

Gambar 4.11. Part yang diberi Spring virtual part... 76

Gambar 4.12. Virtual spring ... 76

Gambar 4.13. Load Pada Kontruksi Upper Assembly ... 77

Gambar 4.14. Load Pada Kontruksi Lower Assembly ... 78

Gambar 4.15. Pembebanan DiesPada Kondisi Terpusat ... 80

Gambar 4.16. Distribusi Tegangan Pada Kondisi Terpusat ... 80

Gambar 4.17. Perbesaran Bagian Tegangan Maksimum ... 81

Gambar 4.18. Upper Assembly Displacement ... 81

Gambar 4.19. Distribusi Tegangan Part Upper Base ... 82

Gambar 4.20. Distribusi Tegangan Part Die ... 82

Gambar 4.21. Distribusi Tegangan Part Guide Slide ... 83

xv

Gambar 4.23. Pembebanan DiesPada Kondisi Beban Merata ... 84

Gambar 4.24. Distribusi Tegangan Pada Kondisi (uniform load) ... 85

Gambar 4.25. Perbesaran Bagian Tegangan Maksimum ... 86

Gambar 4.26. Upper Assembly Displacement ... 86

Gambar 4.27. Distribusi Tegangan Pada Lower Dies ... 88

Gambar 4.28. Lower Assembly Displacement ... 88

Gambar 4.29. Distribusi Tegangan Pada Lower Base ... 89

Gambar 4.30. Distribusi Tegangan Pada Punch ... 89

Gambar 4.31. Distribusi Tegangan Pada Upper Dies ... 90

Gambar 4.32. Upper Assembly Displacement ... 91

Gambar 4.33. Distribusi Tegangan Part Upper Base ... 91

Gambar 4.34. Distribusi Tegangan Part Die ... 92

Gambar 4.35. Distribusi Tegangan Pada Lower Base ... 92

Gambar 4.36. Lower Assembly Displacement ... 93

Gambar 4.37. Distribusi Tegangan Pada Part Lower Base... 93

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Property Material Pelat ... 4

Tabel 1.2. Property Material ... 5

Tabel 2.1. RadiusPunch Dan Die ... 28

Tabel 2.2. Kelonggaran Punch Dan DieProsesDraw ... 29

Tabel 2.3. Kecepatan Pengepresan ... 32

Tabel 3.1. Property Material Pelat ... 43

Tabel 4.1. Property Material ST 37 ... 71

Tabel 4.2. Property Material ST 50 ... 71

Tabel 4.3. Load Pada Lower Dies ... 78

Tabel 4.4. Tegangan tiap-tiap part Pada kondisi (uniform load) ... 87

Tabel 4.5. Perbandingan Tegangan Upper Dies Pada Desain I dan Desain II ... 95