PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu alat produksi yang banyak digunakan dalam industri manufaktur untuk pembentukan logam termasuk pada proses pembengkokan material lembaran adalah alat press. Alat press adalah suatu jenis alat yang digunakan untuk memotong atau membentuk suatu produk atau komponen lembaran logam dengan mesin press sebagai alat pressnya sehingga dapat menghasilkan produk dengan kualitas yang seragam dan dalam waktu yang singkat. Alat press mikro ini dilengkapi dengan die and punch berbentuk V dengan sudut 90o yang berfungsi sebagai alat bending V pada lembaran logam tipis dengan lebar garis bending maksimal 50 mm.
Penelitian lainnya adalah pembuatan alat press lentur V dengan menggunakan cetakan pembengkok udara dan bahan lembaran yang dibengkokkan adalah baja St.37. Sehingga tekanan yang diberikan pada benda kerja tidak menyentuh dasar cetakan.Alat pengepres ini mempunyai konstruksi yang sederhana dan terdiri dari tiga bagian utama yaitu set cetakan, bagian pelubang dan bagian cetakan. Namun konstruksi alat pengepres ini masih mempunyai beberapa kelemahan yaitu pada bagian rel pemandu yang kurang akurat dan penyetelan pelat atas yang tidak standar sehingga tingkat keakuratan alat masih kurang.
Dari hasil penelitian diatas belum diperoleh hasil yang maksimal, baik dari segi konstruksi alat press maupun presisi yang dihasilkan. Judul yang diangkat oleh penulis adalah “DESAIN DAN KONSTRUKSI ALAT PERS SEBAGAI ALAT V-BEND UNTUK BAHAN STAINLESS STEEL”.
Rumusan Masalah
Ruang Lingkup Kegiatan
Tujuan dan Manfaat Kegiatan
- Tujuan
- Manfaat
Sebagai alat acuan bagi industri dan mahasiswa khususnya dalam pembentukan material lembaran logam dengan menggunakan alat press. Sebagai alat acuan bagi industri dan peneliti dalam pengembangan alat press di bidang pekerjaan lembaran logam.
TINJAUAN PUSTAKA
- Pengertian Press Tool
- Komponen- Komponen Press Tool
- Dasar–Dasar Rancang Bangun
- Perhitungan Gaya Tekuk pada Pelat yang Dibengkokkan
- Perhitungan Massa Bahan
- Perhitungan Beban Pegas
- Perhitungan Springback
- Sifat Mekanis Material
- Pengujian Tarik
Sumbu/pilar merupakan komponen yang berfungsi sebagai pengarah pukulan agar tidak terjadi perpindahan dan pukulan tetap berada pada sumbu yang sama dengan cetakan. Pegas merupakan komponen yang digunakan untuk mengembalikan pukulan ke posisi awal pada saat proses pembengkokan pelat. Bahan pegas yang ideal adalah yang mempunyai kekuatan ultimat yang tinggi, kekuatan luluh yang tinggi dan modulus elastisitas atau modulus geser yang rendah untuk memberikan kapasitas penyimpanan energi yang maksimal.
Bushing merupakan suatu komponen yang berfungsi sebagai pemandu poros dan bantalan agar tidak terjadi perpindahan antara poros dan pegas, sehingga tetap berada pada sumbu yang sama dengan punch dan die. Bentuk akhir material setelahnya berbeda dengan bentuk sudut punch dan die pada saat ditekuk.” Dari berbagai metode yang digunakan untuk menentukan sifat mekanik suatu material, metode uji tarik adalah yang paling umum.
Benda uji yang digunakan dalam pengujian ini berupa batangan berbentuk persegi panjang yang ujung kedua batangnya dipasang pada gripper cartridge mesin Universal Testing Machine (UTM). Kekuatan tarik ultimat adalah tegangan maksimum yang terjadi pada suatu bahan yang diamati pada saat dilakukan uji tarik.
METODE PENELITIAN
- Waktu dan Tempat Pelaksanaan
- Alat dan Bahan
- Prosedur/Langkah Kerja
- Desain Alat Bending V Stainless Steel
- Langkah Kerja Pembuatan Alat Bantu Bending V untuk Material
- Proses Perakitan Alat Bantu Bending V Untuk Material Stainless
- Langkah-Langkah Pengujian Alat
- Pengujian Sifat Mekanis Material
- Eksperimen Springback pada Alat Bantu Bending V
- Pengukuran Sudut Bending dan Springback
- Teknik Analisis Data
- Definisi Operasional
- Bagan Penelitian
Alat v-bending yang akan dibuat ini digunakan sebagai alat v-bending laboratorium untuk membengkokkan material plat stainless steel tebal 1 mm dan 2 mm. Jadi, untuk pelat baja tahan karat setebal 1 mm, kuat tariknya adalah 34% dan untuk pelat baja tahan karat setebal 2 mm, kuat tariknya adalah 30%. Jadi, untuk pelat baja tahan karat tebal 1 mm kuat tariknya 66% dan untuk pelat baja tahan karat tebal 2 mm kuat tariknya 70%.
55 Tabel 4.1 Data hasil analisis sifat mekanik material stainless steel tebal 1 mm yang akan digunakan sebagai material uji springback. 57 Dari hasil perhitungan diatas, besar gaya yang diperlukan pada pelat baja tahan karat tebal 1 mm adalah sebesar 413,636 N. 58 Dari hasil perhitungan diatas, besar gaya yang diperlukan pada pelat baja tahan karat tebal 2 mm adalah sebesar 1357,2 N.
Berdasarkan hasil pengujian, sudut tumbukan dan radius tumbukan terbaik mendekati 90º untuk material stainless steel tebal 1 mm, yaitu sudut tumbukan 80º dengan radius tumbukan 2 mm. Berdasarkan hasil pengujian, sudut tumbukan dan radius tumbukan terbaik mendekati 90º untuk material stainless steel tebal 2 mm, yaitu sudut tumbukan 90º dengan radius tumbukan 2 mm.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Desain Konstruksi Alat Bantu Bending V
Perhitungan Teoritis
Oleh karena itu, perlu dilakukan perhitungan kekuatan pegas untuk mengembalikan pelat atas ke posisi semula. Berdasarkan perhitungan teoritis diatas, 1 buah pegas mampu menahan beban sebesar 2357,9545 N dan 4 buah pegas mampu menahan beban sebesar 9431,818 N. Berdasarkan hasil pengujian dengan mesin UTM, beban yang dapat ditahan oleh satu pegas adalah 2400 N.
Hasil Simulasi dengan menggunakan Autodesk Fusion 360
Jadi untuk plat stainless steel tebal 1 mm kuat tariknya sebesar 650 N/mm2 dan untuk plat stainless steel tebal 2 mm kuat tariknya 533,33 N/mm2. Jadi untuk plat stainless steel tebal 1 mm kuat tariknya sebesar 625 N/mm2 dan untuk plat stainless steel tebal 2 mm kuat tariknya 433,33 N/mm2. Karena gaya tandingan yang dihasilkan pegas, gaya yang dibutuhkan lebih besar.
Percobaan uji tekuk benda uji material stainless steel dilakukan di Laboratorium Mekanik Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Ujung Pandang. Proses pengujian dilakukan dengan menggunakan variabel sudut pukulan, radius pukulan, langkah tekanan dan ketebalan benda uji.
Springback yang Dihasikan Terhadap Variasi Radius Punch
Berdasarkan Gambar 4.13, sudut balik pegas yang dihasilkan dengan memvariasikan radius pukulan menunjukkan bahwa semakin besar sudut tumbukan maka semakin besar sudut pegas yang dihasilkan pada tebal pelat 1mm.
Springback yang Dihasilkan Terhadap Variasi Sudut Punch
Berdasarkan grafik 4.2 untuk springback yang dihasilkan dengan memvariasikan radius punch terlihat bahwa semakin besar radius punch maka semakin besar pula springback yang dihasilkan pada ketebalan 1mm.
Pengaruh Beban Terhadap terhadap Sudut Punch dan Radius Punch
Berdasarkan Gambar 4.16, pengaruh ketebalan pelat terhadap beban pegas dan lentur pada ketebalan 1 mm dan 2 mm menunjukkan bahwa pengaruh ketebalan terhadap perubahan beban pegas dan lentur tidak signifikan. Penganalisisan data menggunakan perangkat lunak analisis Design of Experiments (DoE) melalui perangkat lunak Design Expert versi 11. Analisis data dengan DoE akan membantu menganalisis data input dan respon yang diperoleh kemudian menghasilkan formulasi untuk menghitung besaran yang ditentukan.
Analisis Varian (ANOVA)
Berdasarkan gambar diatas terlihat bahwa sudut pukulan dan radius pukulan berpengaruh terhadap nilai pantulan. Semakin besar sudut pukulan dan semakin besar radius pukulan, cenderung semakin besar pula rebound yang dihasilkan.
Penentuan Parameter Optimum Terhadap Beban Bending dan
Sudut dan Radius Punch Berdasarkan Optimasi DoE
Biaya Bahan Langsung
Biaya Tenaga Kerja
Biaya Listrik
Dari perhitungan diatas terlihat biaya listrik yang dihasilkan dengan menggunakan mesin bubut pada proses produksinya adalah sebesar Rp.
Biaya Penyusutan Mesin
Berdasarkan data diatas maka biaya yang diperoleh dari proses perancangan dan pembangunan alat press V-bending dapat ditentukan dengan menjumlahkan biaya tidak langsung, biaya tarif listrik dan biaya penyusutan mesin yaitu Rp. 97 Biaya pembuatan alat press V-bending dapat ditentukan dari total biaya bahan langsung, biaya tenaga kerja dan biaya tidak langsung yang dapat dilihat pada tabel 4.15 berikut. Dilihat dari hasil perhitungan diatas diketahui biaya untuk memproduksi 1 unit alat press V-bending adalah sebesar Rp.
Alat press mempunyai kapasitas yaitu panjang garis lentur 60mm, lebar lentur 44mm, tinggi pegas 160mm, jarak kayuhan bebas 19,5mm, beban pegas ijin 135,39N dan kapasitas material yang dapat ditekuk adalah baja tahan karat setebal 1 mm dan tebal 2 mm. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai sifat mekanik bahan stainless sehingga dapat membentuk sudut 90O. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan variasi sudut strike dan pass agar dapat terbentuk sudut tertentu dengan baik.
Pengaruh radius die dan punch terhadap pantulan lembaran baja tahan karat pada proses pembengkokan udara v-die. Analisis hasil pemotongan alat press untuk memotong strip plat pada mesin bending hidrolik Promecam di laboratorium permesinan. Perancangan dan konstruksi alat press sistem komposit untuk pembuatan gasket kepala silinder sepeda motor RX King.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
