Materi mesin press.doc

MESIN PRESS MESIN PRESS Pengertian Mesin Press :

Pengertian Mesin Press :

Merupakan

Merupakan mesin mesin yang yang digunakandigunakan  pada proses pemotongan dan

 pada proses pemotongan dan

 pembentukan sheet metal forming.  pembentukan sheet metal forming. Disebut juga sebagai mesin kempa. Disebut juga sebagai mesin kempa. onstruksi !tama Mesin Press: onstruksi !tama Mesin Press:

Pada dasarnya mesin press atau biasa Pada dasarnya mesin press atau biasa disebut pula dengan mesin kempa terdiri disebut pula dengan mesin kempa terdiri dari :

dari :

". #rame Ma$hine %Rangka Mesin&' yang ". #rame Ma$hine %Rangka Mesin&' yang  berfungsi menyangga mesin se$ara

 berfungsi menyangga mesin se$ara keseluruhan' khususnya

keseluruhan' khususnya ram dan bed.

ram dan bed.

(. Ram)Slide' bagian mesin yang dapat (. Ram)Slide' bagian mesin yang dapat  bergerak translasi dan berfungsi

 bergerak translasi dan berfungsi memberikan gaya tekan pada

memberikan gaya tekan pada  benda kerja ke arah bed mesin.  benda kerja ke arah bed mesin.

*. +ed' bagian mesin tempat meletakkan benda kerja dan menahan gaya tekan. *. +ed' bagian mesin tempat meletakkan benda kerja dan menahan gaya tekan. ,. Mekanisme penggerak ram.

-enisjenis mesin Press: -enisjenis mesin Press:

/. +erdasar sumber jumlah gerak pengempaan slide)ram: /. +erdasar sumber jumlah gerak pengempaan slide)ram:

". Single /$tion Press. ". Single /$tion Press.

Mesin

Mesin Press Press ini ini hanya hanya memiliki memiliki gerakan gerakan slideslide tunggal. Mesin Press ini biasa digunakan untuk  tunggal. Mesin Press ini biasa digunakan untuk   proses blanking' embossing' $oining d

 proses blanking' embossing' $oining dan dra0ing.an dra0ing. adangkadang diperlukan tekanan pneumatik  adangkadang diperlukan tekanan pneumatik   pada die $ushion untuk m

 pada die $ushion untuk menjepit material %blankenjepit material %blank holder pressure& selama proses dra0ing.

holder pressure& selama proses dra0ing.

(. Multiple /$tion Press. (. Multiple /$tion Press.

Mesin

Mesin Press Press ini ini memiliki memiliki lebih lebih dari dari satu satu slide. slide. Slide Slide bagian bagian luar luar biasanyabiasanya  berongga dan berfungsi

 berongga dan berfungsi

menjepit material %blank&' sedangkan yang bagian dalam berfungsi sebagai menjepit material %blank&' sedangkan yang bagian dalam berfungsi sebagai  penekan %pun$h&. Mesin

 penekan %pun$h&. Mesin

ini $o$ok untuk proses dra0ing. ini $o$ok untuk proses dra0ing.

a. /r$h #rame Press a. /r$h #rame Press

+entuk

+entuk melebar melebar ke ke ba0ah ba0ah menyerupai menyerupai sebuah sebuah busur busur %ar$h&. %ar$h&. Dengan Dengan bentukbentuk yang melebar ke arah ba0ah

yang melebar ke arah ba0ah

memungkinkan dapat menapung benda kerja yang lebar. $rankshafts berukuran memungkinkan dapat menapung benda kerja yang lebar. $rankshafts berukuran ke$il' tidak 

ke$il' tidak 

diperuntukkan pengerjaan benda kerja yang besar atau berat. diperuntukkan pengerjaan benda kerja yang besar atau berat.

 b. 1ap #rame Press

+entuk huruf 2' sehingga memiliki ruang yang luas untuk penempatan dies serta benda kerja yang lebar 

dan panjang. 3ermasuk dalam kelompok 1ap #rame Press adalah jenis +en$h Press' 4orn Press dan

3urret Press. +en$h press adalah mesin press dengan rangka gap frame yang  berukuran relatif ke$il

3erkadang rangkanya dapat dimiringkan %in$linable& sehingga benda kerja dan s$rap dapat tergelin$ir 

turun ke belakang. 4orn Press adalah gap frame press yang memiliki silinder atau  poros yang

menggantikan fungsi bed dan biasa digunakan untuk proses seaming' ri5eting dan embossing. 3urret

 press adalah gap frame press yang dimodifikasi sehingga memiliki upper dan lo0er turret yang dapat

memba0a beberapa dies dan pun$h sekaligus.

$. StraightSided Press

Memiliki banyak 5ariasi dalam jenis dan ukuran serta memiliki konstruksi yang lebih kaku %rigid&.

Pengaturan Mesin Press:

". e$epatan pengempaan %slide)ram&.

Pengaturan ke$epatan ini hanya dapat dilakukan pada mesin press hidraulik. Pada proses pemotongan

digunakan ke$epatan slide yang lebih tinggi dibandingkan dengan proses  pembentukan. Di samping itu

ke$epatan yang digunakan bergantung pada ketebalan benda kerj a yang digunakan' semakin tebal benda

(. etinggian Dies.

etinggian dies adalah jarak antara dies bagian atas yang dipasang pada slide)ram mesin press dengan

$etakan %dies& bagian ba0ah yang dipasang pada meja mesin press %bolster&. Se$ara umum ketinggian

$etakan ini harus lebih besar dari tinggi benda yang dihasilkannya dengan mempertimbangkan ruang

untuk mengambil benda kerja yang dihasilkan.

*. 3ekanan penjepit.

Penjepit yang digunakan baik dalam bentuk blank holder atau dalam bentuk dra0 beads akan

mempengaruhi bentuk deformasi yang terjadi. Makin tinggi tekanan yang digunakan maka makin

terhambat aliran material yang terjadi. 3ekanan yang digunakan harus optimum untuk menjamin

Jenis-jenis mesin press

Pengertian Press Tool 

 Press Tool adalah  peralatan yang mempunyai prinsip kerja penekanan dengan melakukan  pemotongan  pembentukkan atau gabungan dari keduanya (press tool 

1, hal 1). Peralatan ini digunakan untuk membuat produk se$ara massal dengan  produk output yang sama dalam 0aktu yang relatif singkat.

Klasifikasi Press Tool 

 Press Tool dapat dklasifikasikan menjadi beberapa ma$am menurut proses  pengerjaan yang dilakukan pada die  yaitu:  simple tool ' compound tool  dan  progressive tool .

 A.Simple Tool 

Simple Tool   adalah jenis dari  press tool   yang paling sederhana' dimana hanya terjadi satu proses pengerjaan dan satu station dalam satu alat. Pemakaian jenis  simple tool  ini mempunyai keuntungan dan kerugian.

euntungan simple tool :

6 Dapat melakukan proses pengerjaan tertentu dalam 0aktu yang singkat. 6 ontruksinya relatif sederhana.

6 4arga alat relatif murah. erugian simple tool :

6 4anya mampu melakukan prosesproses pengerjaan untuk produk yang sederhana sehingga untuk jenis pengerjaan yang rumit tidak dapat dilakukan oleh  jenis press tool  ini. Proses pengerjaan yang dapat dilakukan hanya satu jenis saja.

 B.Compound Tool 

Pada press tool  jenis ini' dalam satu penekanan pada satu  station terdapat lebih dari satu pengerjaan' dimana proses pengerjaannya dilakukan se$ara serentak. Pemakaian jenis compoundtool  ini juga mempunyai keuntungan dan kerugian.

euntungan compoundtool 

6 Dapat melakukan beberapa proses pengerjaan dalam 0aktu yang bersamaan pada  station yang sama.

6 erataan dan kepresisian dapat di$apai.

6 4asil produksi yang di$apai mempunyai ukuran yang lebih teliti. erugian compoundtool :

6 onstruksi dies menjadi lebih rumit.

6 3erlalu sulit untuk mengerjakan material yang tebal.

6 Dengan beberapa proses pengerjaan dalam satu  station menyebabkan perkakas $epat rusak.

C. Progressive Tool 

 ProgressiveTool  merupakan peralatan tekan yang menggabungkan sejumlah operasi pemotongan atau pembentukkan lembaran logam pada dua atau lebih  station kerja' selama setiap langkah kerja membentuk suatu produk jadi.

6 Dapat diperoleh 0aktu pengerjaan produksi yang relatif singkat dibandingkan  simpletool .

6 Pergerakkan menjadi lebih efektif.

6 Dapat melakukan pemotongan bentuk yang rumit pada langkah yang berbeda.

erugian progressivetool :

6 !kuran alat lebih besar bila dibandingkan  simpletool  dan compoundtool .6 +iaya  pera0atan besar.

6 4arga relatif lebih mahal karena bentuknya rumit.

Jenis - jenis Pengerjaan Pada PressTool 

+erdasarkan proses pengerjaannya' presstool  dibedakan menjadi dua kelompok   besar' yaitu:

1. CuttingTool 

7aitu suatu proses pengerjaan yang dilakukan dengan $ara menghilangkan sebagian material atau pemotongan menjadi bentuk yang sesuai dengan keinginan. /dapun proses yang tergolong dalam cuttingtool  ini adalah sebagai  berikut:

a. Pierching 

 Pierching  adalah proses pemotongan material oleh  punch dengan prinsip kerjanya sama dengan proses blanking ' namun seluruh sisi potong  punch melakukan proses pemotongan. Pada alat ini proses  pierching   adalah  punch untuk membuat lubang.

 b. Blanking 

Merupakan proses pengerjaan material dengan tujuan mengambil hasil produksi yang sesuai dengan punch yang digunakan untuk menembus atau dengan sistem langkah penekanan. Pada umumnya proses ini dilakukan untuk membuat benda kerja dengan $epat dan berjumlah banyak dengan biaya murah.

$. Notching 

 Notching   adalah proses pemotongan oleh  punch' dengan minimal dua sisi yang terpotong' namun tidak seluruh sisi  punch  melakukan pemotongan. 3ujuan dalam pemotongan ini adalah untuk menghilangkan sebagian material pada tempattempat tertentu yang diinginkan.

d. Parting 

 Parting   adalah proses pemotongan untuk memisahkan blank   melalui satu garis potong atau dua garis potong antara komponen yang satu dengan komponen yang lain. +iasanya proses ini digunakan pada pengerjaan  bentukbentuk blank  yang tidak rumit atau bentuk material yang sederhana. e. Shaving 

Shaving merupakan proses pemotongan material dengan sistem men$ukur' dengan maksud untuk menghaluskan permukaan hasil proses  Blanking  atau

 Pierching  guna mendapatkan ukuran teliti dari hasil pemotongan yang dilakukan terlebih dahulu.

f. Trimming 

Trimming  adalah merupakan proses pemotongaan material sisa' guna mendapatkan  Fininshing  ini digunakan untuk memotong sisa penarikan dalam maupun benda hasil penuangan.

g. Cropping 

Cropping adalah merupakan proses pemotongan material atau benda kerja tanpa meninggalkan sisa. Proses yang terjadi pada Cropping  ini sama dengan proses yang terjadi pada Blanking, akan tetapi dalam Cropping tidak  ada bagian yang tertinggal. +enda kerja akan terpotong dan $enderung sudah mempunyai ukuran lebar yang sama dengan ukuran yang diminta serta mempunyai panjang material sesuai dengan jumlah komponen yang diminta. Proses Cropping ini digunakan untuk membuat komponen  Blanking   berbentuk sederhana' tidak rumit dan teratur.

h. an!ing 

 an!ing adalah merupakan proses pengerjaan gabungan antara penekukan %bending) dan pemotongan %cutting). 4asil proses ini berupa suatu tonjolan. Sedangkan Punch yang digunakan sedemikian rupa' sehingga  Punch dapat memotong pelat pada dua sisi sampai tiga sisi serta pembengkokannya pada sisi Punch yang keempat. % Press Tool  "&.

7aitu proses pengerjaan material yang dilakukan tanpa pengurangan atau  penghilangan' akan tetapi hanya mengubah bentuk geometris benda kerja. 7ang tergolong dalam  "ormingtool  adalah bending ' "langing ' deepdra#ing ' curling dan embossing$

a. Bending 

Proses bending  merupakan proses pembengkokkan material sesuai dengan yang dikehendaki. Proses pembendingan dapat dilakukan pada proses dingin ataupun pada proses panas. Perubahan yang terjadi pada proses ini hanya  bentuknya saja namun 5olume material yang dibendingkan akan tetap$(Press

Tool 1)  b. Flanging 

 Flanging  adalah proses yang menyerupai proses bending  hanya perbedaanya terletak pada garis bengkok yaitu bukan merupakan garis lurus namun merupakan radius. !ntuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut: $. %eep%ra#ing 

 %eep %ra#ing  merupakan proses penekanan benda yang diinginkan dengan kedalaman $etakan sampai batas deformasi plastis. 3ujuannya adalah untuk  memperoleh bentuk tertentu dan biasanya tebal material akan berubah setelah  proses ini. (Press Tool 1)$ !ntuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar   berikut:

d. Curling 

Merupakan pembentukkan profil yang dilakukan pada salah satu ujung material.

 &mbossing  merupakan proses pembentukkan $ontour material pada salah satu sisi material tersebut.

3. Prinsip Kerja Alat

 Press Tool atau Perkakas 3ekan atau suatu alat yang digunakan untuk  memotong logam dengan $ara penekanan. Se$ara operasional Press Tool  ini dapat  bekerja sebagai alat potong atau pun sebagai alat pembentuk plat atau lembaran yang dikehendaki. Press Tool berfungsi memproduksi ratusan atau bahkan ribuan dari komponen yang sama dalam 0aktu yang relatif singkat.

3erkadang di dalam suatu  Press Tool  terjadi proses pengerjaan se$ara  bersamaan antara proses pemotongan dan proses pembentukan sekaligus. Dan  proses pengerjaan se$ara bersamaan inilah yang akan penulis ran$ang.

/dapun prinsip kerja ran$angan adalah sebagai berikut : ". Pelatlembarandimasukkan pada mesin ProgressiveTool$

(.  ProgressiveTool akanbergerakturundenganditekan se$ara manual yang kemudianakanmembuat Punch  bergerakturun dan mampumemberikantekanataureaksiterhadappelat.

*.  ProgressiveTool terusbergerakturun dan tetapditekan se$ara manual sehinggamembuat Punchdapatmelubangilembaranpelatdenganukuran yang

telahditentukan. emudian Punch

 berikutnyalangsungmembentuklembarantersebutmenjadiproduk yang diren$anakan.

,. Setelahprosesselesai Punch akanbergeraknaikkembalikeposisisemula dan se$ara bersamaanpelontarakanmelontarkanlembaranpelat yang telahberbentukprodukjadi.

 Presstool merupakansatukesatuandaribeberapakomponen. omponen  komponentersebut antara lain:

a. TangkaiPemegang ( Shank )

3angkaipemegangmerupakansuatukomponenalatbantuproduksi yang  berfungsisebagaipenghubungalatmesinpenekandenganpelat atas (tooldesign ', hal1 ). Shank  biasanyaterletak pada titikberat yang dihitungberdasarkanpenyebaran gayagaya potong dan gayagaya  pembentukkandengantujuanuntukmenghindaritekanan yang tidakmerata pada  pelat atas.

. Pelat Atas (TopPlate)

Merupakan tempat dudukan dari shank  dan guidebush %sarung pengarah&. !. Pelat Ba"a# ( Bottom Plate)

Pelat ba0ah merupakan dudukan dari dies dan tiang pengarah sehingga mampu menahan gaya bending akibat dari reaksi yang di timbulkan oleh  punch.

d. Pelat Penetrasi

Pelat penetrasi berfungsi untuk menahan tekanan balik saat operasi  berlangsung serta untuk menghindari $a$at pada pelat atas' oleh karena itu  pelat ini harus lebih lunak dari pelat atas.

e. Pelat Pemegang Punch ( PunchHolderPlate)

Pelat pemegang  punch  berfungsi untuk memegang  punch  agar posisi  punch kokoh dan mantap pada tempatnya.

f. Punch

 Punch berfungsi untuk memotong dan membentuk material menjadi produk   jadi. +entuk dari benda jadi tergantung dari bentuk  punch yang dibuat. +entuk   punch dan dies haruslah sama. Punch haruslah dibuat dari bahan yang mampu

menahan gaya yang besar sehingga tidak mudah patah dan rusak. Pada  peren$anaan alat bantu produksi ini untuk  punch dipilih bahan Am$tits yang dikeraskan pada suhu 89 ; 9(  _{2 lalu di Tempering  pada suhu (} _{2 agar} 

diperoleh sifat yang keras tetapi masih memiliki kekenyalan. g. Tiang Pengara# (Guide Pillar)

3iang pengarah berfungsi mengarahkan unit atas' sehingga punch berada tepat  pada dies ketika dilakukan penekanan.

 ies

3erikat pada pelat ba0ah dan berfungsi sebagai pemotong dan sekaligus sebagai pembentuk.

i. PelatStripper 

Pelat  stripper   adalah bagian yang bergerak bebas naik turun beserta pegas yang terpasang pada baut pemegangnya. Pelat ini berfungsi sebagai pelat  penjepit material pada saat proses berlangsung' sehingga dapat menghindari terjadinya $a$at pembentukkan permukaan benda kerja seperti kerut dan lipatan' juga sebagai pengarah punch.

Pegas  stripper   berfungsiuntuk menjaga kedudukan  striper,  mengembalikan  posisi punch ke posisi a0al' dan memberikan gaya tekan pada  strip agar dapat mantap %tidak bergeser& pada saat dikenai gaya potong dan gaya pembentukan. k. Ba$t Pengikat

+aut pengikat berfungsi untuk mengikat dies kepelat ba0ah dan pelat  pemegang punch kepelat atas. +aut pengikat dipilih standard baut pengikatdan

ketebalan dies$

Tael 2.1 %tandar Ba$t Pengikat &k$ran

Ba$t

Jarak minim$m Jarak maksim$m Teal Dies M< "< < "= "9 M> (< 8 "<= (< M9 , ? ((= *( M" > ""< (8= *9 M"( 9 "< @*9 l. Pin Penepat

Pin penepat berfungsi untuk menepatkan dies  pada pelat ba0ah dan pelat  pemegang  punch(Punch holder) ke pelat atas' sehingga posisi dies kepelat  ba0ah dan posisi pelat pemegang punch kepelat atas dapat tearah dan kokoh. Tael 2.2 %tandar Pin Penepat

Teal Dies 'inim$m Ba$t 'inim$m Pena

1 ' *+ 2, ' * 2 '1 *1 3, '1 *1 ,1 '12 *12 , '1+ *1+ m. %ar$ng Pengara# (B$s#)

Sarung pengarah berfungsi untuk mengarahkan tiang pengarah dan men$egah $a$at pada pelat atas. Pada peren$anaan alat bantu produksi ini untuk sarung pengarah dipilih bahan kuningan.

$m$s /a0a-ga0a peren!anaan

Dalam peren$anaan ini dibutuhkan dasardasar perhitungan yang menggunakan teori dan rumusrumus tertentu. /dapun teori dan rumusrumus tersebut antara lain :

!ntuk me$ari gayagaya peren$anaan terlebih dahulu mengetahui gayagaya yang  bekerja pada suatu ran$ang bangun benda.

/dapun gayagaya yang terjadi: a. /a0a Pierching 

!ntuk menentukan gaya  pierching   dapat digunakan rumus seperti diba0ah ini :

#p A '9 B ! B t B s t %N& Dimana :

! A panjang sisi potong %mm& S A tebal material proses %mm&

'9 merupakan kon5ersi dari tegangan tarik ke tegangan geser untuk bahan yang mempunyai tegangan tarik kurang dari ? N)mm( _.

. /a0a !otching 

1aya notching  ini dapat di$ari dengan menggunakan rumus: #t A '9 B ! B t B s t %N&

!. /a0a Blanking 

!ntuk menentukan gaya blanking ini dapat diketahui dengan menggunakan rumus :

#t A '9 B ! B t B s t %N& d. /a0a Forming ( eep ra"ing )

# A p B d B t B Rm %  &

Dimana :

# A 1aya pembentukan %N)mm(_&

d A Diameter pembentukan benda kerja %mm& Rm A 3egangan 3arik %N)mm(_&

D A Diameter bentangan benda kerja sebelum dibentuk %mm& S A 3ebal Pelat %mm&

 A onstanta %'> = '8&

e. /a0a pegas Stripper 

Pada peren$anaan ini posisi  stripper  terletak pada unit ba0ah dan tebal  spesimen yang akan dibentuk adalah "'( mm' maka langkah untuk 

menentukan gaya pegas stripper  adalah sebagai berikut: #ps A <=(C  # 3otal

Dimana:

#ps A 1aya pegas stipper %N& # A 1aya 3otal %N&

!ntukmen$ari gaya pegas pelontarinidihitungterlebihdahulu5olume pena  pelontardenganrumus:

 A

Dimana:

 A olume pena pelontar %mm*_&

D A Diameter pena pelontar %mm& 3 A 3inggi pena pelontar %mm&

emudiandi$arijumlahmassatotalnyadenganrumus : M A t .

Dimana :

Amassajenisbahan %kg)m*&

+arudidapat gaya pegas pelontar' yaitu : # A m .g

Dimana :

# A 1aya pegas %N& m A Massa bahan %kg&

Dalam men$ari panjang  Punch maksimum dipakai  punch yang memiliki diameter terke$il)yang paling kritis.

Dimana:

Fmaks A Panjang Punch maksimum %mm&

E A odulus &lastisitas %N)mm(_&

I A Momen *nersia bahan %mm,_&

R m A 3egangan tarik bahan %N)mm(&

S A 3ebal material %mm&

r A -arijari Punch terke$il %mm&  Fb A gaya maksimum %N&

#. $m$s men!ari teal ie

Rumus Empiris men$ari tebal pelat untuk men$ari tebal %ie berdasarkan gaya total yang di butuhkan untuk peren$anaan press tool adalah :

Dimana :

4 A 3ebal %ie %mm&

g A 1ra5itasi bumi %?'9" m)det(_&

# A 1aya total %N&

Setiap operasi pemotongan yang dilakukan  Punch dan  %ie selalu ada nilai kelonggaran yang diambil.

!ntuk tebal pelat %s& G * mm !s A 2.S.

Dimana :

!sA elonggaran tiap sisi %mm&

D pA Diameter Punch %mm&

DdA Diameter lubang %ie %mm&

2 A #aktor kerja %'< = '(<& S A 3ebal pelat %mm&

HtA 3egangan geser bahan %N)mm(&

 j.Per#it$ngan /a0a Buckling 

+atang pun$h yang ramping $endrunguntuk melengkung dan akibatnya akan timbul momen. 1ejala seperti ini disebut bu$kling. +esar gaya bu$klimg menurut rumus euler sebagai berikut :

#b A E 6 I min 6  J KKKKKK% +udiarto. (" ,hal 9" & SJ

Dimana :

E A ModulusElastisitas% N)mmJ & Imn A MomenInersia% mm & S A Panjang Pun$h % mm &

1aya bu$klimgdapat juga di$ariberdasarkankerampingannya' yaitu : L  L Digunakanuntukrumuseuler 

LLo Digunakanuntukrumustetme+er  L A S)i

i 

Dimana :

S A Panjang +atang %mm & / A Fuas penampang % mmJ & i A jari jari girasi

L A kerampingan I A Momen Inersia

/pabila menggunakan rumus tetme+er maka rumusnya adalah sebagai berikut: Tael 2.2 argalastisitas pada $m$sTetme#er 

Ba#an ( 4 5mm6) 7 $m$s tetme#er  S3 *8 (". "< O+ A *" ; "'", L   S3 < dan S3 > (". 9? O+ A **< ; '> L  

k. $m$s titik erat ga0a Dimana :

Q A 3itik berat terhadap sumbu  7 A 3itikberatterhadapsumbu y i A 3itikberatkei terhadapsumbu  yi A 3itikberatkei terhadapsumbu y # A 1aya proses pada satubidang %N&