BAB IV PELAKSANAAN DAN PEMBAHASAN. Mulai

BAB IV

PELAKSANAAN DAN PEMBAHASAN

4.1 DIAGRAM ALIR PERANCANGAN PRESS TOOL

2. Penentuan layout scarp trip Wide run / narrow run 3. Penghitungan titik berat dies set

4. Menghitung gaya yang terjadi 5. Perhitung punch dan die

6. Perhitungan tonase mesin Mulai

1.Data analisa

a. Gambar dan ukuran produk b. Kapasitas mesin

c. Proses kerja

7. Perhitungan waktu proses

8. Pembuatan desain 2D/3D

TIDAK

YA

Gambar 4.1 Diagram Alir Perencanaan Dies

4.2 DATA ANALISA

Untuk menghasilkan proses pengerjaan produk yang sesuai dengan tuntutan, maka diperlukan perencanaan kerja yang baik. Selain itu perencanaan ini dapat mempermudah proses pembuatan press dies itu sendiri agar dapat dikerjakan dengan efektif dan efisien sehingga bisa mengetahui biaya produksi yang sesuai.

a 9. Machining

10. Assembly

12. Trial and error

- Dimensi sesuai dengan kerja

- Tampilan visual bagus - Tidak ada burry maupun goresan

Selesai a

4.2.1 Gambar Dan Ukuran Produk

Produk yang ingin dibuat adalah salah produk berjenis Hold down clamp dengan dimensi 40mm X 30mm dengan tebal 2mm dengan menggunakanmaterial SPHC. Dimensi raw material yang akan digunakan 1000mm X 69mm X 2mm.

Gambar 4.2 Gambar Produk

4.3 PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN

Dalam suatu perancangan press tool diperlukan suatu perhitungan yang tepat dan mendasar, sehingga diperoleh hasil hitungan yang valid dan bisa dipercaya. Dan berikut adalah perhitungan untuk perancangan compound die untuk produk Hold

Down Clamp

4.3.1 Penentuan Layout

Penentuan layout bertujuan menentukan proses kerja yang akan dilaksanakan dan memilih layout strip yang paling efisien sesuai dengan dimensi bahan baku. Ada dua jenis penentuan layout pemotongan yang sangat menentukan efisiensi dari material yaitu narrow run dan wide run. Material Dari data bentangan awal kami mencoba melakukan perhitungan efisiensi dengan metode sebagai berikut :

 Narrow run

Gambar 4.3 Layout strip – Narrow run

Dari data gambar kerja dan raw material yang tersedia, maka diketahui:

a. Jumlah produk yang dihasilkan dari satu strip: n = 1000 −3₃₃ = 30 pcs

b. Efisiensi materialnya:

Efisiensi = (Luas produk X jumlah produk )

Luas bahan material

= 1200 mm 2 _{X 30}

69000 mm2 X 100% = 52,17 %

 Wide Run

Gambar 4.4 Layout strip – Wide run

Dari data gambar kerja dan raw material yang tersedia, maka diketahui: a. Jumlah produk yang dihasilkan dari satu plat strip:

n = 1000 −3₄₃ x 2 = 46 pcs b. Efisiensi materialnya

= (1200 𝑚𝑚₆₉₀₀₀2𝑥 46 ) x 100% = 80 %

Setelah melakukan perhitungan untuk menentukan pemilihan layout yang akan digunakan , maka pemulis memilih metode Wide Run. Dikarenakan menghasilkan efisiensi material sebesar 80 %, yang berarti mengahasilkan produk yang lebih banyak.

4.3.2 Menentukan Titik Berat Dies Press

Sebelum besarnya gaya potong dihitung terlebih dahulu kita menentukan titik berat dari material yang akan kita potong. Titik berat merupakan referensi untuk menentukan letak center dari keseimbangan konstruksi gaya antara punch dan die. Titik berat dihitung melalui proses- proses yang ada pada dies. Perhitungan titik berat dilakukan dengan rumus yang telah ada. Adapun perhitungannya adalah sebagai berikut , karena worksheet berbentuk persegi panjang maka otomastis titik berat berada pada titik diagonal benda.

x0 = x = 1 2 x40 = 20 y0 = y = 1 2x30 = 15

Jadi titik berat didapat pada titik (20,15)

4.3.3 Menghitung Gaya Yang Terjadi

a. Gaya potong

adalah faktor utama dalam menentukan besarnya gaya yang diperlukan untuk proses pemotongan, sehingga dapat menentukan jenis mesin yang kapasitasnya mampu untuk memenuhi gaya yang diperlukan. Hasil perhitungan besarnya gaya pemotongan mempengaruhi besarnya gaya stripper yang diperlukan pada konstruksi, selain itu juga mempengaruhi gaya pegas yang dibutuhkan. Gaya potong perlu dihitung agar hasil pemotongan dapat dilakukan secara maksimal dan hasilnya baik.

Gaya potong ditentukan lebih besar dari hasil perhitungan agar pemotongan dapat dilakukan. Perhitungan gaya potongnya adalah sebagai berikut :

Diketahui:

 tebal material = 2 mm



τ

b = 353 N/mm2

 Keliling part blanking (i)

Gambar 4.5 Hold down clamp

K = p + l + p + l

= 40 mm + 30 mm + 40 mm + 30 mm = 140 mm

 Keliling lubang oval 7x15 (ii)

Gambar 4.6 Lubang oval 7x15

K = π x D + (2xl)

= π x 7 mm + ( 2 x 8 mm) = 38 mm

 Keliling total = Keliling (i) + Keliling (ii) = 140 mm + 38mm

= 178 mm

 Gaya potong =

τb x Keliling total x tebal material

F

= 353 N/mm2_{x 178 mm x 2 mm} F = 125668 N

F = 12,6 Ton

b. Gaya Stripper

Besarnya gaya stripper (Fa) adalah 5% - 10% dari besarnya gaya potong

 Fa = 10% X F

= 10% X 125668 N = 1256,68 N

c. Gaya Pegas

Gaya pegas yang terjadi pada pegas dapat dihitung sebagai berikut Fpegas = _{Jumlah pegas}Fa

= 1256 ,68 N₄ = 314,17 N

Dari perhitungan diatas maka ditentukan tipe pegas yang mampu menahan gaya dari hasil perhitungan. Penentuan pegas yang digunakan diambil dari tabel standard part MISUMI.Pegas yang digunakan adalah tipe SWH 12 – 55 (heavy load) dengan data sebagai berikut :

 Diametar luar (D) = 12 mm

 Diameter dalam (d) = 6 mm

 Tinggi pegas (Lo) = 55 mm

 Gaya penahan (F) = 337 N Langkah kerja efektif pegas (F)

F = Lo x 10,5% = 55 x 10,5% = 5,775 mm

4.3.4 Menghitung Punch Dan Dies

Untuk menghasilkan pemotongan yang mempunyai kualitas baik, maka harus diperhatikan toleransi ukuran punch dan dies. Apabila produk adalah hasil dari blanking maka diambil acuam dasar ukuran adalah ukuran dies sebagai ukuran produk sedangakan punch menyelesaikan dengan toleransi. Begitu juga sebaliknya apabila lubang yang menjadi produk, maka ukuran dies yang menyelesaikan

Selisih atau toleransi disebut allowance, sedangkan clearance adalah setengah dari

allowance. Berdasarkan tabel, Clearance dari plat SPHC tebal 2 mm adalah 0,4 mm.

Berikut ini adalah hasil interpolasi tebal material yang diproses pada dies:

 Ukuran punch blanking SQ 30 mm x40 mm p = 40 mm

l = 30 mm

 Ukuran dies blanking SQ 30mm x 40 mm p = 40 mm + 0,4 mm = 40,4 mm l = 30 mm + 0,4 mm = 30,4 mm

 Ukuran punch oval 7x15

Berdasarkan tabel clerance yang ada, ukuran untuk punch oval adalah 7 mm x 15 mm

 Ukuran dies untuk oval 7 x 15

Berdasarkan tabel clearance yang ada, ukuran untuk dies oval adalah: Ukuran punch + 0,4, sehingga menjadi 7,4 mm x 15,4 mm

4.3.5 Menghitung Tonase Mesin

Total gaya yang bekerja pada dies adalah: Ftotal = Fpotong + Fstripper + Fpegas

= 125668 N + 1256,68N + 314,17 N = 127238,38 N

Berdasarkan perhitungan total gaya yang bekerja pada dies maka kapasitas mesin yang mampu memenuhi tuntutan gaya tersebut adalah mesin yang berkapasitas 15ton. Namun karena mesin yang berkapasitas 15 ton dimensi ukuran slide dan bolster tidak sesuai dimensi panjang dies, maka dipilihlah mesin yang berkapasitas 25 ton dengan dimensi slide dan bolster yang dapat digunakan pada dies, dengan demikian dies akan terpenuhi pada mesin tersebut.

Kapasitas ton dengan dimensi mesin :

Slide : 48 cm x 35 cm Bolster : 99 cm x 52 cm

DH : Upper = 300 mm Lower = 230 mm

4.3.6 Menghitung Tebal mate rial

Berdasarkan mesin press yang akan digunakan,yaitu 25 Ton, maka diketahui:

 F = 25000 Kg x 9,8 m/s2 = 245000 N



σb

S45C = 600-720 N/mm2 _{SKD11 = 1158 N/mm}2 a. Upper Plate dan Lower Plate

Dimensi material berdasarkan desain yang kami hasilkan sendiri,yaitu:

 Ukuran pxl = 250 mm x 200 mm  Material = S45C  σb ijin = 600-720 N/mm2 σb = F_𝐴 600 N/mm2 ₌ 245 .000 𝑁 𝐴 A = _{600 𝑁/𝑚𝑚}245 .000 𝑁2 A = 408,33 mm  Tebal material = 𝐴_𝑙

= 408 ,33 𝑚𝑚_{200 𝑚𝑚} = 2,04 mm

Karena hasil dari perhitungan kurang proposional, maka ditentukan tebal material

upper plate dan lower plate (250 mm x 200 mm x 20 mm), dengan material yang

lebih tebal dimaksudkan agar lebih meningkatkan faktor keamanan.

 σb = _{200 𝑚𝑚𝑥 20 𝑚𝑚} 245 .000 𝑁 = 61,25 N/mm2

karena σb< σb ijin maka dengan tebal 20 mm, dianggap masih dalam batas aman untuk tebal upper plate. Sedanngkan untuk tebal material untuk bagian lainnya disesuaikan dengan kebutuhan desain yang telah ada.

4.3.7 Desain 2D dan 3D

Sebelum realisasi produk, dibuat terlebih dahulu berupa desain 2D maupun 3D, hal ini dilakukan untuk menganalisa desain sekaligus memastikan pengerjaan press tool sesuai dengan desain, dan berikut gambaran sederhana mengenai press tool untuk

Hold Down Clamp.

Gambar 4.7 Press tool Hold Down Clamp

4.3.8 Perakitan

Pada tahap proses perakitan ini material yang sudah diproses dengan menggunakan proses mesin perkakas dan sudah dihardening serta ukuran dan bentuk sesuai dengan gambar maka akan dilakukan perakitan / assembly, agar tahap selanjutnya bisa dicoba, apakah dies tersebut sudah memenuhi standar yang ada atau belum.

4.3.9 Trial and Error

Adalah proses pengujian dan percobaan tool baru untuk melihat kualitas produk yang dihasilkan. Trial menggunakan mesin Punching berkapasitas 25 Ton dan material SPHC dengan ketebalan 2 mm

Teradapat dua kemungkinan pengujian ini yaitu:

 Produk Tidak Sesuai yang Diharapkan

Produk yang tidak masuk standar baik secara visual maupun secara dimensi dengan kondisi hasil produk burry, scrath, penyok, dan dimensi masih diluar standar toleransi maka dies tersebut harus dilkukan rework dengan machining yang dibutuhkan

 Produk Jadi Sesuai Bentuk Dan Ukuran

Dengan beberapa trial dies dilakukan sehingga secara visual dan dimensi sudah memenuhi standart dan toleransi yang dituntut, maka part tersebut bisa dilakukan produksi massal, sesuai produksi hariannya.

4.3.10 Hasil Pengujian:

 Tampilan visual maupun dimensi masuk dalam toleransi dan menjadi good produk

 Bisa menghasilkan 250 pcs produk dalam waktu 1 jam