Proses Produksi "Sheet Metal Cutting"

(1)

BAB I BAB I

PENDAHULUAN PENDAHULUAN 1.

1.11 LLanandadasasan Tn Teoeoriri

Pr

Proseoses s MetMetal al forforminming g (pr(proseoses s pempembenbentuktukan an loglogam), am), mermerupaupakakann Proses pembentukan (forming) adalah proses mengubah bentuk logam Proses pembentukan (forming) adalah proses mengubah bentuk logam dengan suatu gaya pada arah tertentu tanpa menyisakan serpih.Proses dengan suatu gaya pada arah tertentu tanpa menyisakan serpih.Proses pe

pembmbenentutukakan n tetergrganantutung ng papada da sifsifat at plplastasticicitity y (p(plalaststisiisitatas)s), , yayaknknii kemampu

kemampuan mengalir sebagai an mengalir sebagai padatan tanpa merusak sifat-sifatnya.padatan tanpa merusak sifat-sifatnya. Proses forming diklasikasikan menjadi 2 yaitu

Proses forming diklasikasikan menjadi 2 yaitu !.

!. Cold workingCold working adalah deformasi di ba"ah kondisi proses reco#ery adalah deformasi di ba"ah kondisi proses reco#ery

tidak aktif. $iasanya suhu kerja kurang dari %.& kali

tidak aktif. $iasanya suhu kerja kurang dari %.& kali suhu leleh bendasuhu leleh benda kerja.

kerja. 2.

2. Hot workingHot working' deformasi d' deformasi dilakukan ilakukan di ba"ah kdi ba"ah kondisi temperatur danondisi temperatur dan

laju strain (regangan) di mana rekristalisasi terjadi simulatan dengan laju strain (regangan) di mana rekristalisasi terjadi simulatan dengan deformasi. ntuk mencapai ini, suhu deformasi biasanya di atas %. deformasi. ntuk mencapai ini, suhu deformasi biasanya di atas %. kali titik cair material pada

kali titik cair material pada skala suhu absolut (*el#in atau +ankine)skala suhu absolut (*el#in atau +ankine)

1)

1) ColCold Wd Workorkinging.. Cold working

Cold working adalah deformasi plastis logam di ba"ah suhu adalah deformasi plastis logam di ba"ah suhu

rekristalisasi. Proses biasanya pada suhu kamar, tetapi penaikan suhu rekristalisasi. Proses biasanya pada suhu kamar, tetapi penaikan suhu ringan biasa digunakan untuk meningkatkan keuletan dan mengurangi ringan biasa digunakan untuk meningkatkan keuletan dan mengurangi kekuatan.

kekuatan.

A.

A. *eunggulan cold "orking di baningkan dengan hot "orking antara*eunggulan cold "orking di baningkan dengan hot "orking antara

lain  lain 

!.

!. iidak ddak dipeiperlurlukakan pan panasnas 2.

2. PerPermuakmuakan akhan akhir yang dir yang diperiperolehlolehlebih baebih bagusgus &.

&. **onontrotrol l dimdimensi ensi lebilebih h bagbagus us sehsehingingga ga sedsedikiikittttidaidak k memmemerluerlukakann pemesinan lanjutan

pemesinan lanjutan .

. ProProduk memiliduk memiliki kemaki kemampuampuan repron reproduksi dan mampduksi dan mampu tukar yangu tukar yang lebih bagus

lebih bagus /.

/. 0ifat k0ifat kekuatan, ekuatan, kelelahan kelelahan dan kdan keausan ditingeausan ditingkatkan katkan melalui strainmelalui strain hardening

hardening .

. 0if0ifat terat teraraarah dapah dapat dibt diberikerikanan 1.

1. ProProblem blem kokontamintaminasi nasi dimindiminimisasiimisasi

B.

B. *elemah*elemahan dari cold "orking an dari cold "orking sendiri antara lain sendiri antara lain 

!

!.. iippeerrlluukkaan n ggaayya a yyaanng g lleebbiih h bbeessaar r uunnttuuk k mmeemmuullaai i ddaann menyelesaikan proses cold "ork

menyelesaikan proses cold "ork 2.

2. iperliperlukan peukan perangkrangkat yang leat yang lebih berabih berat dan lebih kt dan lebih kuatuat &.

&. **ururanang keg keululetetanan .

. PerPermukmukaan loaan logam hagam harus berrus bersih bebsih bebas sisikas sisik /.

/. 3n3nneneal al anantatara ra mumungngkikin n didipeperlurlukakan n ununtutuk k memengngkkomompepen-n-sasasisi hilang keuletan yang menyertai strain

hilang keuletan yang menyertai strain hardeninghardening .

. PemPemberiaberian sifat n sifat yang yang teraraterarah mungh mungkin mekin merusakrusak 1.

1. egangan sisa egangan sisa yang tak yang tak diinginkan diinginkan mungkin dipmungkin diproduksiroduksi

! !

(2)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial Cancel Anytime.

(3)

2)

2) Hot Hot WWorkorkinging

4ot "orking didenisikan sebagi deformasi plastis logam di atas 4ot "orking didenisikan sebagi deformasi plastis logam di atas suhu rekristaliasinya. 5ang perlu diingat bah"a beda material beda suhu suhu rekristaliasinya. 5ang perlu diingat bah"a beda material beda suhu rekristalisasinya. Misalnya tin  timah putih (0n) pada suhu kamar, baja rekristalisasinya. Misalnya tin  timah putih (0n) pada suhu kamar, baja p

paadda a ssuuhhu u 22%%%%%% %%_6,_{6, tu}_tung_ngst_sten_{en pa}_pada_{da su}_suhu_{hu sa}_samp_mpai_{ai %}_%%%_%% %%₆_{6 be}_belu_lum_m men

mencapcapai ai daedaerah rah hohot t "o"orkinrking.*g.*enaenaikikan an suhsuhu u berberpenpengargaruh uh terterhadhadapap penurunan tegangan yield

penurunan tegangan yield logam dan logam dan meningkatkmeningkatkan keuletannya.an keuletannya. 3dapun keuntungan dan kerugian 4ot 7orking antara lain

3dapun keuntungan dan kerugian 4ot 7orking antara lain 

A.

A. *euntungan 4ot 7orking*euntungan 4ot 7orking

!.

!. PPada suhu hot ada suhu hot "or"orkinking, g, rerekrikristastalisalisasi si menmengelgelimiiminasnasi i efeefek k dardarii st

strarain in hahardrdenenining g (p(penengegerarasan san reregagangng) ) sehsehiningggga a titidadak k adadaa keniakan signikan dalam kekuatan yield atau kekerasan atau keniakan signikan dalam kekuatan yield atau kekerasan atau penurunan keuletan.

penurunan keuletan. 2.

2. **ur#a strur#a stress-stress-strain sebenain sebenarnyarnya mendata mendatar di atas titik yiear di atas titik yield danld dan de

defoformrmasasi i dadapapat t didipapakkai ai memengngububah ah sesecacara ra drdrastastic ic bebentntukuk lo

logagam m tatanpnpa a tatakkut ut akakan an rretetak ak atatau au didipeperlrlukukan an gagaya ya yayangng sangat besar.

sangat besar. &.

&. MenguMengurangi atau mengrangi atau menghilanhilangkan kgkan ketidaketidakhomohomogenagenan kimia"in kimia"i 

.. PPooriri-p-poori ri ddaappaat t ddiillaas s aattaau u ddirireedduukksi si uukkuurraannnnyya a sesellaammaa deformasi

deformasi /.

/. 0t0truruktktur ur memetatalulurgrgis is dadapapat t didiububah ah ununtutuk k memeniningngkkatatkakan n sifsifatat akhir

akhir .

. PPadada a babaja ja papada da susuhu hu rrekekririststalalisisasasi i dedefoformrmasasi i teterjrjadadi i papadada struktur *rista austenit 688 yang lemah dan ulet dari pada struktur *rista austenit 688 yang lemah dan ulet dari pada ferrit $88 yang kuat dan stabil

ferrit $88 yang kuat dan stabil pada suhu rendahpada suhu rendah

B.

B. *erugian 4ot 7orking.*erugian 4ot 7orking.

!.

!. 0uhu tin0uhu tinggi dari hot "orkggi dari hot "orking menining meningkagkatkan rtkan reaksi logeaksi logam denganam dengan sekitarnya

sekitarnya 2

2.. oollereraannsi si yyaanng g mmiisskkiin n kkaarreenna a ppeemmeennddeekkaan n tteerrmmaal l ddaann kemung

kemungkinan pendinginan yang kinan pendinginan yang tidak uniformtidak uniform &.

&. 0truk0truktur metalutur metalurgis munrgis mungkin juga tidagkin juga tidak unifork uniform *arem *arena ukurna ukuranan butir akhir tergantung pada reduksi, suhu pada akhir deformasi butir akhir tergantung pada reduksi, suhu pada akhir deformasi dan faktor

dan faktor yang lain yyang lain yang ang ber#ariasi sepanjang ber#ariasi sepanjang benda kbenda kerjaerja Metal 6orming di bedakan menjadi 2 macam proses 

Metal 6orming di bedakan menjadi 2 macam proses 

A.

A. HEET HEET !ET!ETAL PAL P"#E"#E 1.

1. !e!etatal C$tl C$ttitingng

0etelah bentuk 9 bentuk kasar dari suatu produk selesai dibuat 0etelah bentuk 9 bentuk kasar dari suatu produk selesai dibuat (terutama melalui proses pengecoran), maka langkah 9 langkah yang (terutama melalui proses pengecoran), maka langkah 9 langkah yang sering mengikutinya adalah proses pemotongan logam (metal cutting). sering mengikutinya adalah proses pemotongan logam (metal cutting). al

alam am prproseoses s ini ini akakan an terterjadjadi i prproseoses s pempemotootongangan n ataatau u leblebih ih teptepatat di

(4)

(5)

$a

$anynyak ak jejeninis s prprososes es pepemomototongngan an lologagam m yayang ng didikkenenalal, , dadann b

bererikikut ut inini i akakan an didijejelalaskskan an bebebeberrapapa a didiananttararananyya a yyanang g cucukkuupp di

dikkenenalal, , dididadalalam m prprososes es pepengngolaolahahan n lologagam m sesepepertrti i pepembmbububututanan,, pengdrilan penggerindaan, dan lain 9 lain

pengdrilan penggerindaan, dan lain 9 lain

Proses pembubutan (turning)  merupakan pemotongan logam Proses pembubutan (turning)  merupakan pemotongan logam yang dilaksanakan dengan jalan memutar (turning) benda kerja dan yang dilaksanakan dengan jalan memutar (turning) benda kerja dan kemudian memotong  merautnya dengan memakankan sebuah pisau  kemudian memotong  merautnya dengan memakankan sebuah pisau  pahat potong ke benda kerja tersebut. Proses perautan disini umumnya pahat potong ke benda kerja tersebut. Proses perautan disini umumnya dilaksanakan melalui sebuah mesin bubut (engine lathe) dan meliputi dilaksanakan melalui sebuah mesin bubut (engine lathe) dan meliputi proses facing, contour turning, threading, parting, drilling, knurling, dan proses facing, contour turning, threading, parting, drilling, knurling, dan lain 9 lain

lain 9 lain



abel !.!.!  3llo"ance <abel !.!.!  3llo"ance <aluealue aa for for hree 0heet-metal =roupshree 0heet-metal =roups

al

alam am prproseoses s 0he0heet et MetMetal al 8ut8uttinting, g, dibdibagi agi laglagi i menmenjadjadi i bebbeberaerapapa tahapan, antara lain 0hearing, Punching, dan $lanking.

tahapan, antara lain 0hearing, Punching, dan $lanking. !.

!. 00hehearariningg P

Prroossees s ppeenngggguunnttiinnggaan n ((shsheeaarriningg) )   mmeerruuppaakkaan n pprroosesess pemotongan dengan cara menekan dua sisi pisau tajam ke lembaran pemotongan dengan cara menekan dua sisi pisau tajam ke lembaran logam (sheet metal). Proses 9 proses seperti blanking, parting, punching, logam (sheet metal). Proses 9 proses seperti blanking, parting, punching, ni

nibbbblilingng, , nonoththcicing ng dadan n shsheaeariring ng sesemumuananya ya memerurupapakkan an :0h:0heaeariringng operating.;

operating.; 2.

2. PPuuncnchihingng Pr

Proseoses s pempemotootongangan n shesheet et metmetal al padpada a bagbagian ian yanyang g dipdipotootongng tersebut adalah scap yang disebut slug. Punching dan $lanking tidak tersebut adalah scap yang disebut slug. Punching dan $lanking tidak terlalu jauh berbeda.

terlalu jauh berbeda.

ntuk menghitung clearence, digunakan rumus sebagai berikut  ntuk menghitung clearence, digunakan rumus sebagai berikut 

cc==a.a. t t

dimana  c > clearence, in,

dimana  c > clearence, in, (mm)(mm) a > allo"ance

a > allo"ance

t > tebal bakalan, in, (mm) t > tebal bakalan, in, (mm) $erikut ini rumus untuk

(6)

(7)

? > lebar plat, (mm, cm, m, dsb.) ? > lebar plat, (mm, cm, m, dsb.)

Pproduk > panjang produk, (mm, cm, m, Pproduk > panjang produk, (mm, cm, m, dsb.)

dsb.)

?produk > lebar produk, (mm, cm, m, dsb.) ?produk > lebar produk, (mm, cm, m, dsb.) produk > diameter produk, (mm, cm, m, produk > diameter produk, (mm, cm, m, dsb.)

dsb.) b.

b. ntntuk uk PerPersegsegi Pi Panjanjangang N

N _I_I==

||

Pplat Pplat Ppr

Pproduk oduk

||

××

||

Pplat Pplat Lpr

Lproduk oduk

||

atauatau N N II II ==

||

Pplat Pplat Lpr Lproduk oduk

||

××

||

Pplat Pplat Pprod Pproduk uk

||

an untuk menghitung gaya untuk proses punching, yaitu 

an untuk menghitung gaya untuk proses punching, yaitu F = S t LF = S t L

dimana  6 >

dimana  6 > =aya pemotongan (@)=aya pemotongan (@) 0

0 > > tegangan tegangan geser geser (Mpa)(Mpa) ?

? > > panjang panjang tepi tepi potong potong in(mm)in(mm) t

t > > tebal tebal bakalan bakalan in(mm)in(mm) 0edangkan untuk menghitung uk

0edangkan untuk menghitung ukuran punch dan die, yaitu uran punch dan die, yaitu 

Blanking punch diameter = Db – 2c

Blanking punch diameter = Db – 2c ddiimmaanna a  DbDb > > ukukururan an diadiametmeterer

untuk lubang untuk lubang DbDb Hole die diameter

Hole die diameter > > Dh Dh – – 2c 2c DhDh > uk> ukururan an didiamameteter er ununtutukk

lubang lubang DhDh

&.

&. $$lalannkikingng Pr

Proseoses s pempemotootongangan n shesheet et metmetal al sepsepanjanjang ang gamgambarbaranankukur#ar#a te

tertrtututup up dadalalam m sasatu tu ststep ep ununtutuk k mememimisasahkhkan an babagigian an dadari ri sesekkelelililiningg bakalan.

bakalan. a.

a. nntutuk k lilingngkakararann N N ==

||

Pplat Pplat Dpro Dproduk duk

||

××

||

Pplat Pplat Dpro

Dproduk duk

||

dimana  P > panjang plat, (mm, cm, m, dsb.) dimana  P > panjang plat, (mm, cm, m, dsb.) ? > lebar plat, (mm, cm, m, dsb.)

? > lebar plat, (mm, cm, m, dsb.)

Pproduk > panjang produk, (mm, cm, m, Pproduk > panjang produk, (mm, cm, m, dsb.)

dsb.)

?produk > lebar produk, (mm, cm, m, dsb.) ?produk > lebar produk, (mm, cm, m, dsb.) produk > diameter produk, (mm, cm, m, produk > diameter produk, (mm, cm, m, dsb.)

(8)

(9)

.

. $$enendidingng

Proses bending adalah proses pembengkokan atau pelengkungan Proses bending adalah proses pembengkokan atau pelengkungan suatu material.0elama operasi bending, logam pada sisi dalam bidang suatu material.0elama operasi bending, logam pada sisi dalam bidang netral dimampatkan ditekan sementara itu logam pada sisi luar bidang netral dimampatkan ditekan sementara itu logam pada sisi luar bidang netrl mengalami regangan.

netrl mengalami regangan. 4asil pembengkok

4asil pembengkokan pelat yang an pelat yang baik dapat dihasilkan denganbaik dapat dihasilkan dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut

mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut

!. Periksa terlebih dahulu terutama dies, atau s

!. Periksa terlebih dahulu terutama dies, atau sepatu pembentuk,epatu pembentuk, sudut pembengkokan yang diinginkan.

sudut pembengkokan yang diinginkan.

2. andailah sisi bagian tepi pelat yang akan dibengkokkan. 2. andailah sisi bagian tepi pelat yang akan dibengkokkan. &. Posisi tanda pembengkok

&. Posisi tanda pembengkokan ini harus san ini harus sejajar dengan dienejajar dengan dien pembengkok.

pembengkok.

. Penjepitan pelat harus

. Penjepitan pelat harus kuatkuat /. 3tur

/. 3tur sudut pembengkoksudut pembengkokan sesuai an sesuai dengan sudut pembengkokandengan sudut pembengkokan yang

yang dikehenddikehendakiaki

. 0esuaikan dies landasan

. 0esuaikan dies landasan dengan bentuk pembengkokdengan bentuk pembengkokan yangan yang diinginkan.

diinginkan.

1. Mulailah proses

1. Mulailah proses pembengkpembengkokan dengan memperhatikan sisisisiokan dengan memperhatikan sisisisi yang akandibengk

yang akandibengkokan, hal ini okan, hal ini untuk menjaga agar lebih untuk menjaga agar lebih dahuludahulu mengerjakan posisi

mengerjakan posisi

ntuk menghitung proses bending, diperlukan suatu rumus untuk ntuk menghitung proses bending, diperlukan suatu rumus untuk menganalisanya, diantaranya  menganalisanya, diantaranya  SB SB== Á Á − − Á Á bb Á

Á bb dimana dimana  Á Á > sudut dalam produk > sudut dalam produk Á

Á _{> sudut dalam}_{> sudut dalam perkakas produk}_{perkakas produk} ntuk menghitung kelonggaran bending 

ntuk menghitung kelonggaran bending  BA

BA==22_π_π AA 360

360(( R R++ Kbat Kbat ))

imana

imana   + + > > sudut sudut bengkokbengkok 3 > sudut bending 3 > sudut bending t

t > > tebal tebal bakalanbakalan *

* baba> faktor untuk mengetimimasi adanya strenght> faktor untuk mengetimimasi adanya strenght an untuk menghitung gaya bending, dengan cara berikut ini  an untuk menghitung gaya bending, dengan cara berikut ini 

(10)

(11)

t

t > > tebal tebal bakalan, bakalan, in. in. (mm)(mm)  > dipensi die terbuka  > dipensi die terbuka

<

< bending, bending, * * bf bf > > !,&&, !,&&, dan dan edge edge bending, bending, * * bfbf>> %,&&

%,&& /

/.. rraa""iinngg

ra"ing adalah operasi pembentukan sheet-metal yang digunakan ra"ing adalah operasi pembentukan sheet-metal yang digunakan untuk membuat cup-shapet (mangkok), boA-shaper (kotak), atau kur#a untuk membuat cup-shapet (mangkok), boA-shaper (kotak), atau kur#a lai

lain n yanyang g leblebih ih kkompompleklek, , bagbagianian-ba-bagiagian n benbentuk tuk lublubangang. . Bni Bni dildilakakukukanan dengan penempatan suatu sheet-metal blank mele"ati suatu die ca#ity dengan penempatan suatu sheet-metal blank mele"ati suatu die ca#ity da

dan n kkememududian ian didilalakkukukan an pepenenekkananan an kke e didie e teterbrbukuka a dedengngan an suasuatutu pukulan

pukulan

alam

alam perperhitunhitungan gan proseproses s dra"idra"ing, ng, dibutdibutuhkuhkan an analianalisa sa berupberupaa rumus, diantaranya  rumus, diantaranya  DR DR== D Doo D Df f

ntuk mencari r reduksi, yaitu  ntuk mencari r reduksi, yaitu 

rr== D D_bb−− D D_f f D D_bb 0e

0edadangngkakan n ununtutuk k memencncarari i gagaya ya drdra"a"inging, , didigugunanakakan n rurumumuss sebagai berikut 

sebagai berikut  F

F ==π π DD_p_pt t ((TSTS))

((

D Dbb D

D_f f−−0.70.7

))

imana  0 > tensile imana  0 > tensile strength, MPstrength, MPa.a.

B.

B. BUL% BUL% !ET!ETAL PAL P"#E"#E

Merupakan proses pembentukan logam dengan merubah bentuk Merupakan proses pembentukan logam dengan merubah bentuk pr

prol ol biabiasansanya ya dildilakakukukan an dendengan gan hot hot "or"orkinking, g, kakarerena na defdeforormasmasi i yanyangg dikehendaki sangat besar. Proses ini terdiri dari forging, rolling eAtruding dikehendaki sangat besar. Proses ini terdiri dari forging, rolling eAtruding dan dan dra"ing, serta #ariasi dari keempat proses tersebut. $ulk Metal dan dan dra"ing, serta #ariasi dari keempat proses tersebut. $ulk Metal Proses di bagi menjadi  bagian yaitu

Proses di bagi menjadi  bagian yaitu  !.

!. 6o6orgrging (ing (PPeneenempampaan)an) Me

Merurupapakakan n prprososes es pepengngererjajaan an lologagam m sesecacara ra plplastastis is dedengnganan memberikan gaya kompressi pada logam yang akan dibentuk,

memberikan gaya kompressi pada logam yang akan dibentuk, baik secarabaik secara manual maupun dengan mesin.

(12)

(13)

=ambar !.!.! Cperation6orging Cpen die forging (a), closed die forging =ambar !.!.! Cperation6orging Cpen die forging (a), closed die forging

(impression die forging(b), and Dashless forging (c) (impression die forging(b), and Dashless forging (c) alam garis besar, forging di bedakan menjadi 2, yaitu  alam garis besar, forging di bedakan menjadi 2, yaitu  !.

!. CpCpen en didie e foforrgigingng, , adadalalah ah pepenenempmpaaaan n yayang ng didilalakkukukan an dedengnganan meletakkan benda kerja diantara die yang berbentuk datar, atau Dat meletakkan benda kerja diantara die yang berbentuk datar, atau Dat die

die ataatau u yanyang g berberbenbentuk tuk sedsederherhanaana. . PrProseoses s ini ini digdigunaunakakan n untuntukuk produk yang berukuran besar dengan produkti#itas rendah.

produk yang berukuran besar dengan produkti#itas rendah. Per

Perhitungan regangan sebenarnya dapat hitungan regangan sebenarnya dapat di hitung di hitung dengandengan εε==lnln h h oo

hh f f dimana dimana E E > regangan > regangan yang sebyang sebenarnyaenarnya ho > tinggi benda kerja a"al

ho > tinggi benda kerja a"al hf

hf > tinggi > tinggi benda akhir benda akhir setelah terjadi setelah terjadi penekanan, penekanan, atauatau tinggi produk.

tinggi produk.

0edangkan gaya tempa adalah  0edangkan gaya tempa adalah  6 > *

6 > * ff.5.5f f . 3 . 3 dimana 6 > gaya tempa ( @ )dimana 6 > gaya tempa ( @ )

*

* ff> 6aktor keamanan penempaan> 6aktor keamanan penempaan

5

5f f > 6lo" stress lbin > 6lo" stress lbin22(Mpa)(Mpa)

3 > ?uas bidang kontak antara benda kerja dengan die, 3 > ?uas bidang kontak antara benda kerja dengan die, in

in22_{( mm}_{( mm}22₎₎

ntuk open die factor, karena efek rasio h dan gesekan, maka forging ntuk open die factor, karena efek rasio h dan gesekan, maka forging shaft factor untuk open die dapat dicari

shaft factor untuk open die dapat dicari sebagai berikut sebagai berikut  *

* f f > ! F > ! F

0.4 0.4DD

hh dimana G > koefisien gesek.dimana G > koefisien gesek. 

 > > didiamameteter er atatau au papanjnjanang g kkonontatak k dedengnganan permukaan die (mm)

permukaan die (mm)

h > tinggi

(14)

(15)

2

2.. 88lloosse e ddiie e ffoorrggiinngg, , mmeerruuppaakkaan n ooppeerraassi i ppeenneemmppaaaan n yyaanngg menggunakan sepasang die block yang secara presisi membentuk menggunakan sepasang die block yang secara presisi membentuk benda kerja yang diinginkan, die block dibuat melalui

benda kerja yang diinginkan, die block dibuat melalui pemesina ataupemesina atau casting.

casting.

&a'(ar 1.1.*

&a'(ar 1.1.* 8lose ie 8lose ie 6orgin6orging.g.

=ambar !.!.  Penempaan tanpa Dash !) 0aat a"al kontak dengan =ambar !.!.  Penempaan tanpa Dash !) 0aat a"al kontak dengan

(16)

(17)



abel !.!.&  abel !.!.&  abel @ilai keamanabel @ilai keamanan penempaan ( * an penempaan ( * f f ) )

2.

2. PPengengeroerolan (lan (++ollollinging)) Penger

Pengerolan adalah proses deformasi olan adalah proses deformasi plastis dimana ketebalan bahanplastis dimana ketebalan bahan dikurangidengan menek

dikurangidengan menekan bahan tersebut an bahan tersebut menggunakan dua rol yangmenggunakan dua rol yang saling berhadapan..Pr

saling berhadapan..Proses pengerolan dibagi menjadi 2 jenis oses pengerolan dibagi menjadi 2 jenis yaituyaitu pengerolan panas (hot rolling) dan

pengerolan panas (hot rolling) dan pengerolan dingin (cold rolling).pengerolan dingin (cold rolling).

=ambar !.!./  =ambar proses pengerolan. =ambar !.!./  =ambar proses pengerolan. al

alam am prproseoses s penpengergerolaolan n terterdapdapat at bebbeberaerapa pa jenjenis is tiptipe e roroll ll yanyangg digunakan diantaranya Mill roll dan ring roll.

digunakan diantaranya Mill roll dan ring roll. Mill

Mill +oll +oll   igunakan igunakan untuk untuk proses proses pengerolan pengerolan palat palat lembaran, lembaran, platplat strip, foil, coil, rail,dan baja prol.

(18)

(19)

=ambar !.!.  KAtrusi tidak langsung

=ambar !.!.  KAtrusi tidak langsung a. Padat b. beronggaa. Padat b. berongga 0e

0elalain in memetotode de eeAtAtrurusi si lalangngsusung ng dadan n titidadak k lalangngsusungng, , adada a jujugaga metode lainnya, diantaranya dibagi menjadi 2 yaitu

metode lainnya, diantaranya dibagi menjadi 2 yaitu sebagai berikut sebagai berikut  !.

!. KAtruKAtrusi 4idrossi 4idrostatik  metotatik  metode yang mengde yang menggunakgunakan tekaan tekanan Duidanan Duida sebagai gayanya untuk menekan billet

sebagai gayanya untuk menekan billet melalui cetakan.melalui cetakan. 2.

2. KAtKAtrusrusi i umbumbukukan an   metmetode eAtruode eAtrusi si yanyang g memmemanfanfaataatkakan n gaygayaa tu

tumbmbuk uk sebsebagagai ai tetekakananan n ununtutuk k memendndororonong g bilbillelet t memelele"a"atiti cetakan.

cetakan.

alam perencanaan eAtrusi, dibutuhkan perhitungan-perhitungan alam perencanaan eAtrusi, dibutuhkan perhitungan-perhitungan yang akurat. $eriku

yang akurat. $erikut ini adalah rumus-rumus dalam t ini adalah rumus-rumus dalam perhitungan, yaitu perhitungan, yaitu 

r r x = x =

Ao Ao Af

Af dimana  dimana  Ao Ao > ?uas penampang billet a"al, in > ?uas penampang billet a"al, in22(mm(mm22)) Af

Af > ?u> ?uas penampang as penampang setelah esetelah eAtrusi, inAtrusi, in22(mm(mm22))



AA > Bn r > Bn rAA

ntuk menghitung tekanan untuk menekan billet, yaitu  ntuk menghitung tekanan untuk menekan billet, yaitu 



 > N > Nf f Bn r Bn rAA dimana  N dimana  Nf f > tegangan alir > tegangan alir rata-rata (Mpa)rata-rata (Mpa) *

*emudian, untuk menghitung tekanan ram pada emudian, untuk menghitung tekanan ram pada direct eAtrution direct eAtrution 

  > N > Nff( F( F 2 2 L L Do Do ))

(20)

(21)

=ambar !.!.1. Proses "ire dra"ing. =ambar !.!.1. Proses "ire dra"ing. 0e

0ekikilalas, s, prprososes es "i"irre e drdra"a"ining g teterlrlihihat at mimiririp p dedengngan an ekekststrurusi,si, na

namumun n yayang ng memembmbededakakan an adadalalah ah papada da "i"ire re drdra"a"ining g bebendnda a kkererjaja mele"ati die terbuka melalui tarikan, sedangkan pada ekstrusi, benda mele"ati die terbuka melalui tarikan, sedangkan pada ekstrusi, benda kerja mele"ati die dengan tekanan.

kerja mele"ati die dengan tekanan. 

ujuan ujuan utama utama dari dari penarikan penarikan ka"at ka"at adalah adalah untuk untuk mengecilkanmengecilkan diameter batang ka"at, "ire rod. $atang ka"at berdiameter !

diameter batang ka"at, "ire rod. $atang ka"at berdiameter ! direduksidireduksi dengan memberi gaya tarik melalui cetakan menjadi ka"at berdiameter dengan memberi gaya tarik melalui cetakan menjadi ka"at berdiameter 2. 0ehingga terjadi

2. 0ehingga terjadi redukasi area atau pengurangan luas penampang.redukasi area atau pengurangan luas penampang. P

Pada ada prproseoses s dradra"in"ing, g, pruprubahbahan an ukukurauran n benbenda da kkerja erja (r(redueduksiksi)) dinyatakan dalam r.

dinyatakan dalam r.

r > reduksi luasan dalam

r > reduksi luasan dalam dra"ingdra"ing 3

3%%> ?uas penampang benda kerja a"al, in> ?uas penampang benda kerja a"al, in22(mm(mm22)) 3

3f f > ?uas penampang benda kerja setelah proses, > ?uas penampang benda kerja setelah proses, in

in22_(mm_(mm22₎₎

Perbedaan diameter sebelum dan sesudah perlakuan disebut draft, Perbedaan diameter sebelum dan sesudah perlakuan disebut draft, dinyatakan dengan rumus.

dinyatakan dengan rumus. d > 

d > %% 9  9 ff

imana d > draft ( selisih diameter sebelum dan sesudah proses ) imana d > draft ( selisih diameter sebelum dan sesudah proses ) in,(mm)

in,(mm) 

%% > iameter a"al sebelum prose, in (mm) > iameter a"al sebelum prose, in (mm) 

f f > iameter akhir setelah proses, in (mm) > iameter akhir setelah proses, in (mm) nu

nuk k menmencarcari i tegtegangangan an nyanyata ta padpada a prproseoses s dradra"in"ing, g, dindinyatyatakakanan dalam rumus.

(22)

(23)

ya

yang ng rrelelatatif if titipipis s anantatara ra !!! ! in in (%(%, , mmmm) ) dadan n !!  in in (!(!mmmm). ). $i$ilala ketebalan bahan tersebut lebih dari ! in disebut

ketebalan bahan tersebut lebih dari ! in disebut pelat.pelat.

Tiga katagori $ta'a +enger,aan loga' le'(aran * Tiga katagori $ta'a +enger,aan loga' le'(aran *

!.

!. pepemomototongngan an ((cuttingcutting),),

2.

2. pepembmbenengkgkokokkkan (an (bendingbending),),

&.

&. pepenanaririkkan an ((drawingdrawing).). P

Pererkkaakakas s -a-anng g (i(iaasa sa didig$g$nanakakan n dadalala' ' +e+enngeger,r,aaaan n lologaga'' le'(aran ada 2 -ait$ *

le'(aran ada 2 -ait$ *

a

a.. ppoonns (s ( punch punch), dan), dan

b.

b. cecetatakkan an ((diedie).).

mumnya operasi logam lembaran dikerjakan dengan mesin kempa mumnya operasi logam lembaran dikerjakan dengan mesin kempa (( pre&& pre&&), pada temperature dingin.), pada temperature dingin.

3.

3. CPKCPK++30B 30B PKMPKMCCCC@=3@=3@@

1.

1. Proses Pe'otongan /$tting)Proses Pe'otongan /$tting)

Pada setiap pemotongan benda kerja, akan selalu nampak adanya Pada setiap pemotongan benda kerja, akan selalu nampak adanya k

kesesamamaaaan n prprininsip sip yayang ng akakan an cecerrmamati ti bebersrsamama. a. PPadada a pepengngererjajaanan pemotongan ka"at, batangan baja, baja prol ataupun sheet metal, pemotongan ka"at, batangan baja, baja prol ataupun sheet metal, pasti terdapat sepasang gaya yang dipergunakan untuk memotong itu. pasti terdapat sepasang gaya yang dipergunakan untuk memotong itu. an

an gaygaya a itu itu akakan an bekbekerjerja a secsecara ara berbersamsama-sa-samaama, , berberla"la"anaanan n araarahh dengan jarak yang relatif kecil, maka gaya tersebut kita sebut dengan dengan jarak yang relatif kecil, maka gaya tersebut kita sebut dengan

(24)

(25)

$ila jarak ruang (

$ila jarak ruang (clearanceclearance) antara) antara punch punch dandan diedie benar, maka duabenar, maka dua

garis retakan saling bertemu sehingga dihasilkan pemotongan yang baik. garis retakan saling bertemu sehingga dihasilkan pemotongan yang baik.

&a'(ar 1.2.1 *

&a'(ar 1.2.1 *PengguntingaPengguntingan logam lembaran diantara dua n logam lembaran diantara dua tepi potongtepi potong

&a'(ar 1.2.2*

&a'(ar 1.2.2* *arakteristik tepi guntingan lembaran bendakerja*arakteristik tepi guntingan lembaran bendakerja

*a

*arakrakterterististik ik teptepi i gunguntintingan gan lemlembabaran ran sepseperterti i yayang ng ditditunjunjukkukkan an dadalamlam gambar !.2.2, dibagi atas 

(26)

(27)

ya

yang ng mermerupaupakakan n babagiagian-bn-bagagian ian dadari ri opoperaerasi si kkempempa' a' PiPisasau u potpotonongg dalam gambar !.2.&.b sering dibuat miring untuk mengurangi gaya dalam gambar !.2.&.b sering dibuat miring untuk mengurangi gaya potong yang dibutuhkan.

potong yang dibutuhkan.

&a'(ar 1.2.*

&a'(ar 1.2.*Cperasi pengguntingan  (a) pandangan samping, (b)Cperasi pengguntingan  (a) pandangan samping, (b)

pandangan depan pandangan depan

&a'(ar 1.2.

&a'(ar 1.2. (a) $lanking dan (b) (a) $lanking dan (b) punchingpunching

!.

!. BlBlanankikingng adalaadalah h opoperaerasi si pepemotmotonongagan n loglogam am lemlembarbaran an sepsepananjanjangg

sua

suatu tu gagaris ris tertertuttutup up (mi(misalsalnya nya bulbulat, at, segsegiemiempapat, t, dan dan sebsebagaagainyinya),a), di

dimamana na popototongngan an yayang ng didipipisasahkhkan an dadari ri bebendndakakererja ja memerurupapakakann ben

bendadakkerja erja ununtuk tuk opoperaerasi si berberikikutnutnya. ya. PPotootongangan n yanyang g dipdipisaisahkhkanan tersebut disebut

tersebut disebut blankblank (lihat gambar !.2..a)(lihat gambar !.2..a)

2.

(28)

(29)

&

&aa''((aar r 11..22..33 3k3kiibbaat t ddaarrii clcleaeararancncee  ( (aa)) clcleaeararancncee terterlallalu u kkeciecil, l, (b)(b) clearance

clearance terlalu besarterlalu besar (a) $ila

(a) $ila clearanceclearance terlalu kecil, maka garis keretakan cendrung untuk tidakterlalu kecil, maka garis keretakan cendrung untuk tidak

saling

saling ketemu, ketemu, sehingga sehingga gaya gaya yang yang dibutuhkan dibutuhkan menjadi menjadi lebih lebih besar'besar' (b

(b) $il) $ilaa clcleaeararancncee terterlallalu u besbesar, ar, loglogam am akakan an terterjepjepit it anantartara a teptepi i potpotonongg punch

punch dandan diedie, , sehisehingga ngga terbeterbentukntuk bbuurrrr yayaitu itu sudsudut ut tajtajam am papada da teptepii

potong lembaran. potong lembaran.

"l

"leaeararancncee yanyang g benbenar ar tertergangantuntung g papada da jenjenis is dan dan kketeetebabalan lan loglogamam

lembaran, yang dapat dinyatakan dengan rumus 

lembaran, yang dapat dinyatakan dengan rumus c = at c = at

dimana c >jarak ( allo"ance

dimana c >jarak ( allo"ance ), danruang (clearance), in (mm),), danruang (clearance), in (mm), t>ketebalan lembaran, in (mm)

t>ketebalan lembaran, in (mm) a>kelonggaran (allo"ance) a>kelonggaran (allo"ance)

Allowance

Allowanceadadalaalah h rasrasio io antantararaa cleclearaarancence dengan ketebalan lembaran yangdengan ketebalan lembaran yang

besarnya ditentukan sesuai dengan jenis logam seperti ditunjukkan dalam besarnya ditentukan sesuai dengan jenis logam seperti ditunjukkan dalam tabel !.2.!

tabel !.2.! 

abel !.2.!@ilaiabel !.2.!@ilai allowanceallowance untuk tiga kelompok logam untuk tiga kelompok logam lembaranlembaran

M

Meettaal l ==rroouupp 33lllloo""aannccee

!!%%0 and /%20 alluminium alloys, !!%%0 and /%20 alluminium alloys, alltempers

alltempers

2%20 and %!0 alluminium alloys' 2%20 and %!0 alluminium alloys' brass,all tempers' soft cold-rolled steel, brass,all tempers' soft cold-rolled steel,

%.%/ %.%/

%.%% %.%%

(30)

(31)

Uk$ran

Uk$ran punch punch dandan diedie $nt$k *$nt$k *

!.

!. blankblank ($lat($lat (dalam operasi(dalam operasi blankingblanking) dengan diameter) dengan diameter DDbbadalah adalah  iameter

iameter punch punch >> DDbb–– 22cc iameteriameter diedie >> DDbb 2.

2. L$(ang B$latL$(ang B$lat (dalam operasi(dalam operasi punching punching) dengan diameter) dengan diameter DDhhadalah adalah  ia

iametmeterer punch punch >> DDhh iaiametmeterer ddieie >> DDhh F F 22cc 3gar3gar &l&lugug atatauau blank blank da

dapat terlpat terlepaepas daris dari diedie, ma, makkaa ddiiee harus dibuat dengan jarak ruangharus dibuat dengan jarak ruang

me

melelebabar r kkeleluauar r ((angangular ular clearclearanceance) ) %%,,22//QQhihingngga ga !,!,//QQpapada da sesetitiapap

sisinya seperti ditunjukkan dalam gambar !.2.1 sisinya seperti ditunjukkan dalam gambar !.2.1

&a'(ar 1.2.5*

&a'(ar 1.2.5* Rarak ruan Rarak ruang melebar kg melebar keluar (eluar (angular clearanceangular clearance))

&a-a +otong 

&a-a +otong cutting forcecutting force) *) *=aya potong dalam pengerjaan logam=aya potong dalam pengerjaan logam

lembaran dapat ditentukan dengan  lembaran dapat ditentukan dengan 

F = S.t.L F = S.t.L

dimana  dimana 

F

F > gaya potong, lb (@),> gaya potong, lb (@), S

S > kekuatan geser (> kekuatan geser (&hear &trength&hear &trength) logam lembaran, lbin) logam lembaran, lbin22(MPa),(MPa),

tt > ketebalan lembaran, in (mm), > ketebalan lembaran, in (mm), dandan L

(32)

(33)

&a'(ar 1.2.7 *

&a'(ar 1.2.7 *(a)(a) SlottingSlotting, (b), (b) perforating perforating, dan (c), dan (c) notchingnotching

a.

a. SlottingSlotting adalah operasiadalah operasi punching punching dengan lubang potong bentukdengan lubang potong bentuk

memanjang atau persegi seperti ditunjukkan dalam gambar !.!.a. memanjang atau persegi seperti ditunjukkan dalam gambar !.!.a. b.

b. PerforatingPerforating adalah operasiadalah operasi punching punching logam lembaran dalam bentuklogam lembaran dalam bentuk

pola lubang yang banyak, yang dilakukan secara serentak, seperti pola lubang yang banyak, yang dilakukan secara serentak, seperti ditunjukkan dalam gambar !.!.b.

ditunjukkan dalam gambar !.!.b. c.

c. otchingotching adalah pemotongan logam pada bagian tepi lembaran atauadalah pemotongan logam pada bagian tepi lembaran atau strip, sedang

strip, sedang d.

d. se!inotchingse!inotchingadalah pemotongan logam pada bagian dalamadalah pemotongan logam pada bagian dalam

lembaran, seperti ditunjukkan dalam gambar

lembaran, seperti ditunjukkan dalam gambar !.!.c.!.!.c.

Se!inotching

(34)

(35)

Shaving

Shaving adalah operasi pepengguntingan yang dilakukan denganadalah operasi pepengguntingan yang dilakukan dengan clearanceclearance

sangat kecil untuk mendapatkan dimensi yang akurat dan tepi potong yang sangat kecil untuk mendapatkan dimensi yang akurat dan tepi potong yang halus dan lurus, seperti ditunjukkan dalam gambar !.!!.a.

halus dan lurus, seperti ditunjukkan dalam gambar !.!!.a. Sha(ingSha(ing biasanyabiasanya

dilakukan sebagai operasi penyelesaian. dilakukan sebagai operasi penyelesaian.

Fi

Fine ne blblanankkiningg adaadalah lah opoperaerasi si peppepengenggunguntintingan gan yanyang g digdigununakakan an ununtuktuk

membuat

membuat blankblank dari bahan lembaran dengan toleransi yang ketat, tepi lurusdari bahan lembaran dengan toleransi yang ketat, tepi lurus

dan halus dengan sekali tahapan, seperti ditunjukkan dalam gambar !.!!.b. dan halus dengan sekali tahapan, seperti ditunjukkan dalam gambar !.!!.b. Pada a"al siklus, bantalan tekan (

Pada a"al siklus, bantalan tekan ( pre&&ure pre&&ure padpad) yang memiliki proyeksi-<) yang memiliki proyeksi-<

digu

digunaknakan an untuuntuk k memegmemegang bendakang bendakerja erja degadegang ng gayagaya F F hh$$ kekemudimudianan punch punch diturunkan dengan kecepatan lebih rendah dari kondisi normal agar tidak diturunkan dengan kecepatan lebih rendah dari kondisi normal agar tidak terja

terjadi distorsdi distorsi, dani, dan clreaclrearancrancee yang lebih kecil agar diperoleh dimensi danyang lebih kecil agar diperoleh dimensi dan

tepi potong sesuai dengan yang diharapkan. Proses ini biasa dilakukan pada tepi potong sesuai dengan yang diharapkan. Proses ini biasa dilakukan pada lembaran yang tipis.

lembaran yang tipis.

8.

(36)

(37)

tipis.0edangkan pada gambar yang ketiga kita lihat bah"a sisi potong tipis.0edangkan pada gambar yang ketiga kita lihat bah"a sisi potong m

mereruupapakkan an susuatatu u bbananggununan an ggararia ia yayang ng ttererttututupup..MaMakka a ddaeaerarahh perg

pergeseraneserannyapnyapun un merupmerupakaakan n proprol l yang yang tertutertutup.tup.ntuk ntuk itu itu kekeadaanadaan yang demikian sering dinamakan dengan :dieshearing sheet metal;.an yang demikian sering dinamakan dengan :dieshearing sheet metal;.an pr

prininsip sip iniinilalah h yayang ng didigugunanakkan an dadalalam m peperkrkakakas as pupuncnchihing ng totoolol. . PPadadaa k

kenyenyataataannannya ya di di laplapangangan, an, gaygaya a 9 9 gaygaya a ini ini akakan an dibdiberierikakan n oleoleh h sissisii potong yang tajam dari alat potong bagian atas dan bagian bah"a alat potong yang tajam dari alat potong bagian atas dan bagian bah"a alat potong yang lain. 0edangkan jarak antara dua gaya tersebut adalah potong yang lain. 0edangkan jarak antara dua gaya tersebut adalah merupakan clearance yang harus ada

merupakan clearance yang harus ada..Pada gambar diba"ah ini sepertiPada gambar diba"ah ini seperti pada =ambar !.2.!& ini proses sheet metal shearing atau pemotongan pada =ambar !.2.!& ini proses sheet metal shearing atau pemotongan lembaran pada logam. apat dijelaskan

(38)

(39)

&a'(a

&a'(ar r 1.2.11.2.1   PenPenggggununaaaan n clcleaeararancnce e yayang ng lelebibih h bebesar sar dadari ri tetebaball

material yang akan di punch srta potong sisi punch yang tumpul. material yang akan di punch srta potong sisi punch yang tumpul.

Pada "aktu punch ditekan ke ba"a, maka pelat akan cenderung Pada "aktu punch ditekan ke ba"a, maka pelat akan cenderung membengk

membengkok halini akibat ujung ok halini akibat ujung punch  diee yang punch  diee yang tumpul. emikian jugatumpul. emikian juga cle

clearaarance nce yanyang g besbesar ar akakan an memmemududahkahkan an benbengkgkoknoknya ya pelpelat at tertersebsebut.ut. 3p

3pababilila a tetekkananan an pupuncnch h diditatambmbah ah poposissisi i pepelalat t akakan an memenjnjadadi i #e#ertrticicalal diantara punch dan die akibatnya pelat akan terpotong karena tarikan. diantara punch dan die akibatnya pelat akan terpotong karena tarikan. 0ehingga pembengkokk

(40)

(41)

a.

a. PadPada a wawaktktu u pupuncnch h memenenekakan n bebendnda a kekerjarja, , sebsebelelum um mamaterteriaial l tetersersebubut t memencncapapai ai babatastas lumernya jika beban penekanan dari punch dihilangkan maka material akan kembali lumernya jika beban penekanan dari punch dihilangkan maka material akan kembali seperti semula.hal ini akibatkan oleh sifat elastis yang dimiliki material.

seperti semula.hal ini akibatkan oleh sifat elastis yang dimiliki material. b.

b. Apabila penekanan Apabila penekanan material material diteruskan sampai diteruskan sampai material material mencapai batas mencapai batas lumernya makalumernya maka material terasebut akan mulai retak. Keadaan ini dinamakan “plastis deformation”

material terasebut akan mulai retak. Keadaan ini dinamakan “plastis deformation”

c.

c. elanjutnya semakin dalam langkah penekananpunch maka pelat tersebut akan semakinelanjutnya semakin dalam langkah penekananpunch maka pelat tersebut akan semakin reta

retak. k. KerKeretaketakan an ini ini diadiakibkibatkaatkan n oleoleh h sisi sisi popotontong g punpunch ch dan die dan die yanyang g tajatajam, m, yanyangg semakin lama semakin panjang sehingga dapat saling bertemu dan dengan demikian semakin lama semakin panjang sehingga dapat saling bertemu dan dengan demikian terpotonglah pelat tersebut sesuai

terpotonglah pelat tersebut sesuai dengan bentuk kontur dari punch maupun die nya. dengan bentuk kontur dari punch maupun die nya.

&a'(ar 1.2.14*

(42)