analisis pembuatan rolling pada sisi bending 60mm...

42
ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM BERBASIS SOFTWARE SOLID WORKS PADA MOBIL DESA DENGAN METODE PRESS ROLL DIES SKRIPSI diajukan sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin Oleh Alfasian Bayuaji NIM 5212412048 TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2018

Upload: others

Post on 28-Oct-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI

BENDING 60MM BERBASIS SOFTWARE SOLID

WORKS PADA MOBIL DESA DENGAN METODE

PRESS ROLL DIES

SKRIPSI

diajukan sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin

Oleh

Alfasian Bayuaji

NIM 5212412048

TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2018

Page 2: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

ii

Page 3: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

iii

Page 4: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Motto

➢ Lakukan yang Terbaik, Semampunya, Sisanya Serahkan Pada Tuhan

Persembahan

➢ Skripsi ini saya persembahkan kepada kedua

orang tua, Bapak Jahja dan Ibu Anna yang

senantiasa selalu memberikan dukungan dan

doa.

➢ Kepada Carolin Desta Rasdani, yang selalu

setia mendampingi saya, memotivasi dan

memberi semangat saat suka mau pun duka

saat proses skripsi saya.

➢ Kepada Ibu dan Bapak Daud yang selalu

mendukung dan mendokan saya. Dan

keluarga semuanya.

Page 5: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

v

SARI ATAU RINGKSAN

Bayuaji, Alfasian. 2018. Analisis Pembuatan Rolling Pada Sisi Bending 60mm

Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies.

Skripsi. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

Widya Aryadi, S.T., M.Eng.

Kata kunci: dies, chassis, pipa kotak, software SolidWorks,

Tujuan penelitian ini adalah mengetahui cara merancang Dies pada mesin

press menggunakan sistem hidrolik untuk chassis mobil angkutan pedesaan 2500cc

serta mengetahui hasil analisa dengan menggunakan software SolidWorks.

Pada penelitian ini digunakan jenis pendekatan eksperimen dengan disain one

shot case study dengan menggunakan bantuan software yang dapat mensimulasikan

pengujian analisis tegangan dengan permodelan. Hasil analisa menggunakan

software ini digunakan untuk menghitung faktor keamanan dari dies tersebut seta

menghitung panjang busur yang diinginkan pada pembuatan pipa yang akan

dibengkokan.

Hasil penelitian diperoleh model rancangan dies serta mendapatkan hasil

simulasi hasil uji kekuatan masing masing deis (dies desain lama dan dies desain

baru)

Page 6: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

vi

PRAKATA

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang selalu memberikan

rahmat dan berkatnya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi dengan

judul “Analisis Pembuatan Rolling Pada Sisi Bending 60mm Berbasis Software

Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies.”.

Skripsi ini disusun untuk menyelesaikan Studi Strata I yang merupakan

salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik. Penyelesaian karya tulis

ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini

penulis menyampaikan ucapan terima kasih serta penghargaan kepada:

1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum, selaku Rektor Universitas Negeri

Semarang atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menempuh

studi di Universitas Negeri Semarang

2. Dr. Nur Qudus, M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri

Semarang atas fasilitas yang diberikan untuk Fakultas teknik Universitas

Negeri semarang.

3. Widya Aryadi, S.T., M.Eng. dan selaku dosen Pembimbing yang berkenan

meluangkan waktu untuk bimbingan dan dapat dihubungi sewaktu-waktu

disertai kemudahan untuk menunjukkan sumber-sumber yang relevan dengan

penulisan karya ini.

4. Rusiyanto, S.Pd.,M.T. dan Dr. Karnowo,S.T.,M.Eng. selaku Penguji yang

telah memberi masukan yang sangat berharga berupa saran, ralat, perbaikan,

Page 7: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

vii

pertanyaan, komentar, tanggapan guna menambah bobot dan kualitas karya

tulis ini.

5. Semua dosen pengajar Jurusan Teknik Mesin, yang telah memberikan bekal

pengetahuan dan pengalaman selama belajar di Universitas Negeri Semarang.

6. Nenek saya Ibu. Endang Setijatiningsih yang selalu memberikan semangat,

motivasi, dan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik

dan selalu mendapat berkat yang asalnya dari Tuhan saja.

7. Carolin Desta Rasdani yang selalu setia menemani serta memberikan motivasi,

semangat, dan doa, ketika banyak permasalahan dalam pengerjaan karya tulis

ini.

8. Fandi Sabian yang membantu dalam mempelajari software Solid Works serta

membantu dalam berbagai aspek dalam pembuatan karya tulis ini

9. Hilya Hamzah yang sejak semester 1 telah menjadi lebih dari sekedar teman

yang baik dan tanpa pamrih, dan selalu menemani dalam situasi apapun.

10. Terima kasih atas dukungan dari teman-teman Teknik Mesin 2012.

11. Keluarga Gospel Family Management, Keluarga Saya Semuanya

Semoga skripsi ini menjadi sumber informasi dan memberikan banyak

manfaat bagi pembaca dan khususnya penulis.

Semarang, …………………… 2018

Alfasian Bayuaji

Page 8: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

viii

DAFTAR ISI

PENGESAHAN ...................................................................................................... ii

PERNYATAAN KEASLIAN................................................................................iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ......................................................................... iv

SARI ATAU RINGKASAN ................................................................................... v

PRAKATA ............................................................................................................. vi

DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii

DAFTAR SINGKATAN TEKNIS DAN LAMBANG ......................................... xi

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2 Identifikasi Masalah ..................................................................................... 4

1.3 Pembatasan Masalah .................................................................................... 5

1.4 Rumusan Masalah………………………………………………………... 6

1.5 Tujuan .......................................................................................................... 6

1.6 Manfaat ........................................................................................................ 7

BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 8

2.1 Kajian Pustaka .............................................................................................. 8

2.2 Landasan Teori…………………………………………………………… 9

2.2.1 Perencanaan teknik mesin ....................................................................... 9

2.2.2 Pipa….....…………………………………………………………….. 11

2.2.3 Mesin tekuk........................................................................................... 11

Page 9: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

ix

2.2.4 Proses pengerjaan dingin ...................................................................... 12

2.2.5 Teori penekukan (Bending) .................................................................. 13

2.2.6 Gaya ...................................................................................................... 17

2.2.7 Tegangan ............................................................................................... 18

2.2.8 Faktor Keamanan .................................................................................. 19

2.2.9 SoftwareSolidWorks .............................................................................. 20

2.3 Kerangka Pikir Penelitian ........................................................................... 21

2.4 Hipotesis ..................................................................................................... 22

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 23

3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan ................................................................ 23

3.2 Desain Pemelitian....................................................................................... 23

3.3 Alat dan Bahan Penelitian .......................................................................... 25

3.4 Parameter Penelitian .................................................................................. 29

3.5 Bahan Teknik Pengumpulan Data ............................................................. 30

3.6 Kalibrasi Instrumen .................................................................................... 32

3.7 Teknik Analisa Data ................................................................................... 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 33

4.1 Deskripsi Data ............................................................................................ 33

4.1.1 Material ................................................................................................. 33

4.1.2 Dies pada PT. Karya Paduyasa ............................................................. 33

4.1.3 Dies desain baru…..………………………………………………….. 38

4.2 Pembahasan ................................................................................................ 42

4.2.1 Dies pada bilah atas .............................................................................. 42

4.2.2 Dies pada bilah bawah .......................................................................... 44

Page 10: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

x

BAB V SIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 47

5.1 Simpulan .................................................................................................... 47

5.2 Saran ........................................................................................................... 48

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 49

Page 11: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

xi

DAFTAR SINGKATAN TEKNIS DAN LAMBANG

Simbol Arti

𝐴 Luas penampang (𝑚𝑚2)

a Percepatan grafitasi (m/s)

F Gaya (N)

Fmax Gaya maksimum yang diperlukan (kg)

m Massa (kg)

N Satuan Gaya dan berat

n Faktor keamanan

L Lebar benda kerja (mm)

P Beban (Newton)

R Jari-jari

𝑆 Strength (kekuatan) (N/m2)

T Tebal benda kerja (mm)

Satuan sudut

± Lebih Kurang

𝜎 Tegangan atau gaya per satuan luas (𝑁⁄𝑚𝑚2)

𝜎𝑖𝑧𝑖𝑛 Tegangan izin

𝜎𝑦 Tegangan leleh

% Presentase komposisi kandungan kimia

Page 12: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

xii

Singkatan Arti

ASEAN Association of Ssouth East Asia Nations

CAE Computer Aided Engineering

cc Centimeter cubic

Kg Kilogram

Kg/mm2 Kilogram per milimeter persegi

𝑚𝑚2 Milimeter persegi

m/s Meter per detik

N/m2 Newton per meterpersegi

𝑁⁄𝑚𝑚2 Newton per milimeter persegi

PDB Produk Domestik Bruto

UTS Ultimate tensile strength dari material

3D 3 dimensi

2D 2 dimensi

Page 13: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Faktor Penting dalam Perencanaan Teknik .......................................... 10

Tabel 3.1. Sistem Informasi Komputer Jinjing yang Digunakan .......................... 27

Tabel 3.2. Spesifikasi Material AISI 1045 ............................................................ 28

Tabel 3.3. Komposisi Kimia Material AISI 1045 ................................................. 28

Tabel 3.4. Sifat Mekanik Material AISI 1045....................................................... 28

Page 14: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar.2.1. Tahapan Perencanaan ........................................................................ 9

Gambar 2.2 Proses Bending.................................................................................12

Gambar 2.3. Gaya yang Bekerja pada Batang Sederhana .................................... 18

Gambar 2.4. Tegangan pada Balok ...................................................................... 19

Gambar 3.1. Alat Ukur Meteran .......................................................................... 26

Gambar 3.2. Alat Ukur Vernier Caliper .............................................................. 26

Gambar 3.3. Komputer Jinjing ............................................................................. 27

Gambar 3.4. Diagram Alir Penelitian .................................................................. 30

Gambar 4.1. Dies Bilah Bawah pada PT. Karya Paduyasa .................................. 34

Gambar 4.2. Dies Tampak Atas pada PT. Karya Paduyasa ................................. 35

Gambar 4.3. Dies Tampak Atas pada PT. Karya Paduyasa ................................. 25

Gambar 4.4. Desain Dies dari PT. Karya Paduyasa ............................................. 36

Gambar 4.5. Keadaan Dies Bilah Atas pada PT. Karya Paduyasa ...................... 36

Gambar 4.6. Keadaan Dies Bilah Bawah pada PT. Karya Paduyasa ................... 37

Gambar 4.7. Desain Dies yang Baru .................................................................... 38

Gambar 4.8. Dies Desain Baru pada Bilah Atas .................................................. 38

Gambar 4.9. Guide ............................................................................................... 39

Gambar 4.10. Dies Desain Baru pada Bilah Bawah ............................................. 40

Gambar 4.11. Roll Dies ......................................................................................... 40

Gambar 4.12. Hasil Simulasi Dies Desain Baru pada Bilah Atas ......................... 42

Gambar 4.13. Hasil Simulasi Dies Desain Lama pada Bilah Atas ....................... 43

Gambar 4.14. Hasil Simulasi Roll Desain Baru pada Bilah Bawah...................... 44

Gambar 4.15. Hasil Simulasi Roll Desain Lama pada Bilah Bawah .................... 45

Page 15: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

1. Hasil Simulasi Dies Desain Lama pada Bilah Atas ........................... 51

2. Hasil Simulasi Dies Desain Lama pada Bilah Bawah ....................... 61

3. Hasil Simulasi Roll Desain Baru pada Bilah Atas…........ ................. 71

4. Hasil Simulasi Roll Desain Baru pada Bilah Bawah......................... 81

5. Gambar Teknik……………………………………………………… 82

Page 16: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Industri otomotif Indonesia telah menjadi sebuah pilar penting dalam sektor

manufaktur negara ini karena selain menjadikan investasi yang menguntungkan,

industri otomotif juga membuka banyak lapangan pekerjaan seperti apa yang

dikatakan oleh Menteri Perindustrian Mohamad Suleman Hidayat, ‘menurut

pendapat Hidayat (2016) investasi industri otomotif tahun ini masih menarik dan

potensial. Bahkan potensi industri otomotif menempati urutan tertinggi kedua

setelah industri baja, yang mencapai 11 persen dari total produk domestik bruto

(PDB)’.Hal tersebut menunjukkan bahwa industri otomotif di Indonesia sudah

berkemabng dan mampu bersaing dengan negara lain khususnya di ASEAN.

Pada saat ini UNNES sedang mengembangkan Platfrom generasi ke-3 mobil

Pedesaan. Komponen terpenting dari Lader Frame ada chassis. Chassis mobil

pedesaan di design di UNNES dan di produksi di PT. Karya Paduyasa Tegal.

Persoaalan yang paling utama pada produksi chassis adalah proses penekukan pipa.

Dimana pipa yang di gunakan adalah pipa square (kotak) yang tingkat kesulitannya

lebih tinggi, dibandingkan pipa circle (bulat).

Spesifikasi pipa yang akan dijadikan material adalah pipa kotak dengan tinggi

100mm, lebar 60mm , tebal 3mm. Dengan bahan baku AISI 1045 steel (cold

drawn) atau setara dengan S45C

Page 17: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

2

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini mengalami kemajuan

yang sangat pesat. Kemajuan teknologi itu tidak terlepas dari dukungan dunia

industri manufaktur, dalam industri tersebut terdapat berbagai proses yang

dilakukan sesuai dengan kebutuhan dan permintaan konsumen. Salah satu proses

yang dilakukan oleh industri manufaktur adalah proses bending.

Proses penekukan pipa atau bending, biasanya banyak sekali dilakukan untuk

membuat komponen-komponen industri maupun rumah tangga maupun

komponen-komponen permesinan yang memanfaatkan pipa sebagai bahan

dasarnya. Hal tersebut menunjukan bahwa kebutuhan produk semakin lama

semakin tinggi dengan kualitas yang baik dan sama halnya dengan peralatan

permesinan yang semakin lama di tuntut untuk terus berkembang.

Dalam perkembangannya industri kecil dan menengah masih menggunakan

metode yang sederhana. Sebagai contoh dalam pengerjaan penekukan plat maupun

pipa masih dilakukan secara manual, pada industri kecil dan menengah tersebut

mereka masih menggunakan palu dan landasan dari besi yang digunakan sebagai

alas penekukan. Hal itu dilakukan tidak lain karena keterbatasan dana dari industri

kecil dan menengah tersebut.

Penekukan pipa dengan cara manual dengan menggunakan palu akan banyak

menghabiskan waktu dengan hasil yang kurang terjamin kualitasnya. Pipa yang

ditekuk bisa saja sobek atau cacat material saat pemukulan, selain itu kepresisian

dan tampilan benda kerja kurang baik, karena jika hanya ditekuk menggunakan palu

kepresisian pipa yang ditekuk tidak akan baik. Pada proses penekukan, momen

Page 18: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

3

penekuk untuk menghasilkan jari-jari tekukan (R), pipa harus ditekuk dengan jari-

jari tekukan (Iswahyudi, 2012:48).

Pada proses pembentukan, suatu elemen dibentuk dengan salah satu caranya

memberi beban melampaui kekuatan elastisnya (Iswahyudi, 2012:47). Menurut

Gere dan Timoshenko (1997:18) “kurva tegangan-regangan menunjukkan perilaku

bahan teknik apabila bahan tersebut dibebani, ditarik, maupun ditekan”, hal tersebut

menunjukkan material akan berubah jika dikenai gaya. Pada kasus penekukan

profil pipa yang berdinding tipis, daerah yang menerima beban tekan mengalami

cacat berupa tonjolan yang tidak merata pada material yang ditandai oleh

munculnya kerutan-kerutan sebagai kegagalan dari proses ini.

Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan perencanaan alat dengan

menciptakan mesin tekuk pipa menggunakan mekanisme hidrolik yang dapat

mempercepat proses produksi dengan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan

metode manual. Perencanaan ini bertujuan agar meningkatkan efisiensi waktu dan

tenaga untuk menghemat biaya produksi bengkel sederhana, serta mampu

mendapat hasil pipa hasil tekuk dengan hasil dan kepresisian yang baik.

Mesin tekuk pipa yang menggunakan mekanisme hidrolik ini dapat diterapkan

pada proses pembuatan chassis mobil yang biasanya menggunakan pipa dengan

jenis pipa kotak. Dengan menggunakan alat tersebut lengkungan pada chassis yang

akan dibuat akan lebih presisi dan kemungkinan cacat material serta adanya

perubahan bentuk (deformation) pada material akan berkurang.

Untuk itulah maka perencanaan mesin tekuk pipa hidrolik sederhana pada

mesin bending dengan mempertimbangkan hal-hal berikut yaitu menentukan radius

Page 19: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

4

bending sehingga memperoleh hasil yang baik, tidak terjadi keretakan pada pipa

saat proses bending dan menentukan spesikasi material yang akan dibending terkait

dengan kemapuan alat bending dengan menggunakan metode perhitungan dimana

hasilnya nanti sebagai dasar untuk merancang.

Perencanaan mesin tekuk pipa dengan mekanisme hidrolik ini dapat dilakukan

dengan perencanaan mesin tekuk yang kemudian akan dibuat permodelan tiga

dimensi dari hasil rancangan mesin tekuk plat, lalu akan dianalisis uji kekuatan

konstruksinya menggunakan software. Salah satu program yang banyak digunakan

untuk merancang dan menganalisis suatu struktur komponen adalah Solid Works,

dengan menggunakan software ini desain untuk pembuatan suatu produk dapat

dikontrol dan dikendalikan dengan baik sehingga kualitas hasil produk yang akan

dibuat akan lebih baik dan juga akan menekan biaya produksi dapat ditekan

seminimal mungkin dengan mengurangi adanya kesalahan dalamm proses produksi

produk.

1.2 Identifikasi Masalah

Adapun identifikasi masalah berdasarkan latar belakang masalah penelitian ini

adalah sebagai berikut :

1. Kebutuhan produk yang semakin tinggi dengan kualitas material yang baik

menuntut industri kecil dan menengah untuk terus berkembang.

2. Dalam proses penekukan pipa industri kecil dan menengah masih

menggunakan metode yang sederhana, industri kecil dan menengah masih

melakukan penekukan secara manual.

Page 20: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

5

3. Penekukan pipa dengan cara manual akan mengurangi efisiensi waktu dengan

hasil yang kurang terjamin kualitasnya.

4. Pipa yang ditekuk secara manual kemungkinan mengalami cacat akan lebih

besar serta kepresisian dan tampilan material kurang baik.

5. Perencanaan alat dengan menciptakan dies dengan menggunakan mekanisme

hidrolik dapat memberikan solusi bagi industri kecil dan menengah.

6. Dies dengan mekanisme hidrolik ini dapat diterapkan pada pembuatan chassis

mobil.

7. Radius-radius yang ada pada lengkungan chassis dapat diatur kepresisiannya

menggunakan dies, sehingga menghasilkan lengkungan yang lebih baik

dibandingkan menggukanan metode manual.

8. Perencanaan dies yang digunakan untuk menekuk pipa disesuaikan dengan

ukuran pipa yang ingin dibengkokkan.

Perencanaan dies dan analisa pada sisi bending 60mm akan dilakukan

menggunakan software Solid Works 2018 untuk melakukan permodelan tiga

dimensi.

1.3 Pembatasan Masalah

1. Mensurvei dan menganalisis secara kuwalitatif Dies dan hasil pekerjaan

bending dengan menggunakan Dies lama di PT. Karya Paduyasa

2. Melakukan pengukuran dan re-drawing Dies lama, dengan tujuan

mendapatkan data yang lengkap dari Dies yang digunakan di PT. Karya

Paduyasa

Page 21: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

6

3. Merancang Dies baru untuk proses pembentukan bending chassis mobil

desa generasi ke-3

4. Membandinkan secara numeric, performa antara Dies lama di banging Dies

design baru

5. Menganalisa kekuatan Dies mobil desa generasi ke-3 dengan Software

Solid Works

1.4 Rumusan Masalah

Berdasarkan masalah yang sudah dibahas, maka rumusan masalah yang

dirancang penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana cara menganalisis secara kuwalitatif Dies dan hasil pekerjaan

bending dengan menggunakan Dies lama di PT. Karya Paduyasa?

2. Bagaimana cara mendapatkan data yang lengkap dari Dies yang digunakan di

PT. Karya Paduyasa?

3. Bagaimana cara Merancang Dies baru untuk proses pembentukan bending

chassis mobil desa generasi ke-3?

4. Bagaimana hasil membandinkan secara numeric, performa antara Dies lama di

banging Dies design baru?

5. Bagaimana cara menganalisa kekuatan Dies mobil desa generasi ke-3 dengan

Software Solid Works?

1.5 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian pembuatan Roll Dies pada mesin press

menggunakan sistem hidrolik adalah sebagai berikut :

Page 22: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

7

1. Mengidentifikasi persoalan pada proses penekukan.

2. Mendapakan data yang lengkap dari Dies yang digunakan di PT. Karya

Paduyasa.

3. Dihasilkan mengetahui untuk merancang Dies baru untuk proses pembentukan

bending chassis mobil desa generasi ke-3

4. Mendapatkan data dari hasil membandinkan secara numeric, performa antara

Dies lama di banging Dies design baru.

5. Mendapatkan hasil dari menganalisa kekuatan Dies mobil desa generasi ke-3

dengan Software Solid Works.

1.6 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bagi Mahasiswa

a. Sebagai suatu penerapan ilmu teori dan kerja praktek selama masa

perkuliahan yang telah dilalui.

b. Meningkatkan minat penelitian untuk menciptakan pengetahuan baru yang

bermanfaat terhadap perkembangan teknologi masa kini.

c. Menambah pengetahuan melalui penelitian yang bisa memicu terciptanya

penelitian selanjutnya yang dapat memberikan solusi bagi masalah

mengenai manufaktur yang ada pada dunia industri.

d. Menyelesaikan syarat akhir guna menunjang keberhasilan studi untuk

memperoleh gelar Sarjana.

Page 23: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

8

2. Bagi Universitas

a. Sebagai bentuk pengabdian terhadap masyarakat sesuai dengan Tri Dharma

Perguruan Tinggi, sehingga perguruan tinggi bisa memberikan kontribusi

yang berguna bagi masyarakat dan bisa digunakan sebagai pertimbangan

solusi dalam memecahkan masalah yang ada.

b. Menambah referensi peralatan untuk perkuliahan maupun untuk penelitian

selanjutnya.

3. Bagi Pemerintah dan Dunia Industri

a. Sebagai pertimbangan solusi dalam memecahkan masalah khususnya pada

bidang konstruksi suatu material.

b. Sebagai batu loncatan penelitian lanjutan atau penciptaan alat baru yang

akan mempermudah sistem kerja dari manusia.

c. Membantu pemerintah dalam pemerataan antara industri besar dengan

industri kecil dan menengah.

Page 24: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

BAB II

KAJIAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Kajian Pustaka

Sulaiman (2010), Proses pelengkungan pelat baja ini dapat dilakukan

dengan metode dingin dan pemanasan garis (line heating). Metode pelengkungan

line heating sangat menguntungkan secara ekonomis, namun memiliki beberapa

kendala terutama pada pengaturan suhu pemanasan yang tepat dalam proses

pemanasan garis. Pemanasan yang diberikan saat pemanasan garis dapat merubah

struktur mikro pelat, dan nilai kekerasan pelat dapat berubah, hal ini juga

mempengaruhi laju korosi pelat baja terutama setelah digunakan pada media air laut

yang sangat korosif.

Saefudin, dan Shantika (2010), melakukan analisis statik struktur mesin

pemadat log jamur tiram dengan menggunakan perangkat lunak Solidwork 2005

dan CosmosWorks 2004. Pengujian dilakukan dengan membuat geometri model

komponen mesin, kemudian melakukan analisis statik melalui metode elemen

hingga pada perangkat lunak. Hasil pengujian didapatkan tegangan, regangan,

defleksi serta faktor keamanan yang terjadi pada komponen mesin. Pada analisis

yang dilakukan sistem keamanan sangat diperhatikan pada alat mesin pemadat log

jamur tiram tersebut.

Wahyudi (2006), Pada proses sheet metal forming plat akan ditekan untuk

menghasilkan deformasi plastis, pada saat bending dihilangkan akan terjadi

perubahan bentuk atau penyimpangan terhadap permukaan die yang digunakan

8

Page 25: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

9

untuk penekanan, hal ini disebabkan karena plat memiliki sifat elastis sehingga

sebagian deformasi akan sedikit kembali ke titik tertentu

2.2 Landasan Teori

2.2.1 Perencanaan teknik mesin

a. Pengertian dan Tahapan Perencanaan

Perencanaan teknik mesin berarti perencanaan dari segala yang berkaitan

dengan sifat mesin-mesin, produk, struktur, alat-alat, dan instrumen. Pada

umumnya, perencanaan mesin mempergunakan matematika, ilmu bahan, dan ilmu

mekanika teknik. Perencanaan teknik mesin mencakup semua peerencanaan mesin,

tetapi dalam pelajaran yang lebih luas, karena termasuk didalamnya seluruh disiplin

teknik mesin (Shigley dan Mitchell, 1984: 6).

Tahapan perencanaan teknik mencakup banyak aspek, proses-proses dimulai

dengan penentuan kebutuhan, dan keputusan untuk berbuat sesuatu akan hal

tersebut. Melalui iterasi, proses akan berakhir dengan penyajian daripada rancangan

untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Tahapan perancangan terlihat pada gambar

2.1.

Gambar.2.1. Tahapan Perencanaan

Pengenalan kebutuhan

Perumusan masalah

Sintesa

Analisa dan optimasi

Evaluasi

Penyajian

Page 26: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

10

b. Evaluasi dan Pertimbangan Perencanaan

Evaluasi adalah suatu tahap penting dari suatu proses perencanaan yang

menyeluruh. Evaluasi adalah pemeriksaan akhir dari suatu perencanaan yang

sukses, dan biasanya melibatkan pengujian dari prototipe tersebut secara langsung

(Shigley dan Mitchell, 1984: 8). Pada tahap ini akan menemukan hasil apakah

rencana tersebut memenuhi kebutuhan atau tidak. Melalui proses evaluasi

perencanaan ini diharapkan terjadinya kesalahan dalam pembuatan alat tersebut

dapat diminimalisir.

Kekuatan dari suatu elemen merupakan faktor yang paling penting dalam

mencari geometri dan ukuran dari elemen tersebut. Dalam situasi seperti itu, kita

katakan bahwa kekuatan adalah merupakan pertimbangan perencanaan yang

penting. Kalau kita menggunakan ungkapan pertimbangan perencanaan, berarti kita

menghubungkannya dengan beberapa sifat yang mempengaruhi rencana dari

elemen tersebut atau mungkin seluruh sistem.

Biasanya sejumlah faktor harus dipertimbangkan pada setiap situasi

perencanaannya, hal tersebut dilakukian untuk menyatakan perbandingan antara

kekuatan sebuah elemen terhadap tegangan-dalam yang ditimbulkan oleh gaya luar

yang bekerja pada elemen tersebut (Shigley dan Mitchell, 1984: 10). Kadangkala

salah satu diantaranya menjadi kritis, dan bila hal ini dipenuhi, maka faktor-faktor

lain tak perlu dipertimbangkan lagi. Sebagai contoh, daftar di bawah ini merupakan

faktor yang harus dipertimbangkan:

Page 27: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

11

Tabel 2.1. Faktor Penting dalam Perencanaan Teknik

Kekuatan Biaya Pengaturan

Keandalan Keamanan Kekakuan

Pertimbangan panas Berat Pengerjaan akhir

Korosi Kebisingan Pelumasan

Keausan Corak bentuk Pemeliharaan

Gesekan Bentuk Isi

Pembuatan Ukuran

Kegunaan Kelendutan

2.2.2 Pipa

Material yang di gunakan untuk membuat chassis mobil pedesaan pada

generasi ke-3 adalah AISI 1045 steel (cold drawn). Dengan dimesi panjang 100mm,

lebar 60mm, dan tebal 3mm. Dimana proses pembuatan pipa ini dari mulai roll

kemudian di proses ke mesin roll bending dan di tekuk menjadi pipa.

2.2.3 Mesin tekuk

Mesin tekuk adalah suatu alat atau perkakas yang akan digunakann untuk

menekuk suatu material untuk mendapatkan profil tekukan atau bentuk lain yang

sesuai yang dikehendaki. Untuk mendapatkan hasil tekukan yang baik dan sesuai

dengan yang dikehendaki, maka tebal material tekuk harus sesuai dengan

kemampuan dan kekuatan dari mesin tekuk tersebut. Kekuatan untuk menekuk

material pada mesin tekuk biasanya berupa tekanan, sumber tekanan bisa

didapatkan dari suspensi pegas, kekuatan aliran angin (pneumatik) maupun oli

(hidrolik). Pengontrol sistem penekan bisa dilakukan secara manual maupun

otomatis tergantung pada spesifikasi mesin tekuk yang digunakan (Wibowo, dkk.,

2014:64).

Page 28: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

12

Bagian-bagian utama dari suatu mesin tekuk antara lain:

a) Sistem penekuk, bagian ini berupa komponen yang bekerja dan menghasilkan

gaya tekan untuk proses penekukan.

b) Punch, bagian ini berupa profil dengan sudut tekuk tertentu berperan sebagai

penyalur kekuatan penekuk material.

c) Die, bagian ini profil dengan sudut tekuk tertentu berperan sebagai landasan

pada proses penekukan.

d) Rangka mesin, bagian ini berupa susunan komponen yang berfungsi sebagai

penopang sistem penekuk, punch dan die, sebagai penahan saat terjadinya

proses penekukan.

e) Panel kontrol, berupa rangkaian elektronik sebagai pengendali kerja mesin

tekuk.

2.2.4 Proses pengerjaan dingin

Pengerjaan dingin adalah suatu proses pembentukan secara plastis terhadap

logam atau paduan yang dilakukan di bawah temperatur rekristalisasi. Pengerjaan

dingin menyebabkan berkurangnya deformasi plastis pada pengerjaan berikutnya.

Logam yang keras dan kurang ulet, akan memerlukan lebih banyak daya untuk

pembentukan selanjutnya dan besar kemungkinan akan terjadi retak. Penyusutan

keuletan selama pengerjaan dingin mempunyai efek samping yang sangat berguna

selama pemesinan. Karena penyusutan keuletan, garam akan mudah putus dan

memudahkan pemotongan (Van Vlack, 1992: 229).

Proses anil merupakan gejala yang menguntungkan bila beberapa bahan

dipanaskan sampai suhu tinggi disusul dengan pendinginan perlahan-lahan.

Page 29: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

13

Keuntungan akibat anil berbeda dari jenis bahan yang satu ke bahan lainnya. (Van

Vlack, 1991: 437).

2.2.5 Teori penekukan (Bending)

a. Proses Bending

Sulistyo (2014) menjelaskan bahwa, proses bending Merupakan proses

penekukan atau pembengkokan menggunakan alat bending manual maupun

menggunakan mesin bending. Material plat bisa dibending dengan menggunakan

pisau bending dan dies. Proses bending dibedakan menjadi 2 jenis yaitu:

1) Bendingan Lurus: Bendingan Lurus adalah bendingan yang hasil bendingnya

berbentuk garis atau lurus.

2) Bendingan Radius: Bendingan Radius adalah bendingan yang hasil bendingnya

berbentuk Radius.

Gambar 2.2 Proses Bending

(Sumber: teknikmesin.org)

Dalam proses bending sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2.2 akan terjadi

perubahan pada material yang dipengaruhi beberapa hal antara lain :

1) Terjadi tegangan tarik pada sisi luar dari benda kerja dan tegangan tekan pada

sisi dalamnya yang dipisahkan oleh sumbu netral yang diasumsikan berada

ditengah-tengah ketebalan plat. Jika tegangan tarik tersebut terlalu besar dapat

Page 30: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

14

menyebabkan retak, dan sebaliknya jika terlalu kecil akan menyebabkan

kerutan pada bagian dalam benda kerja.

2) Jari-jari bending juga berpengaruh dalam proses bending dimana jika jari-jari

terlalu kecil akan dapat menimbulkan regangan tarik yang cukup besar pada

sisi luar yang akhirnya retak sedangkan pada bagian dalam akan terjadi kerutan

akibat regangan kompresi.

Bending biasanya memakai die berbentuk V, U, W atau yang lainnya. Bending

menyebabkan logam pada sisi luar sumbu netral mengalami tarikan, sedangkan

pada sisi lainnya mengalami tekanan. Klasifikasi pada proses Bending dibagi

menjadi 8 proses yaitu:

a) Angle Bending

Angle bending adalah pembentukan plat atau besi dengan menekuk bagian

tertentu plat untuk mendapatkan hasil tekukan yang diinginkan. Selain

menekuk, dengan pekerjaan ini dapat memotong plat yang disisipkan dan juga

dapat membuat lengkungan dengan sudut sampai ±150o pada lembaran logam.

Contoh hasil pekerjaan dengan metode ini adalah potongan plat (benda kerja las

karbit) dan plat berbentuk L, V, dan U.

b) Press Brake Bending

Press brake bending adalah suatu pekerjaan bending yang menggunakan

penekan dan sebuah cetakan (die). Proses ini membentuk plat yang diletakkan

diatas die lalu ditekan oleh penekan dari atas sehingga mendapatkan hasil tekukan

yang serupa dengan bentuk die. Umumnya die berbentuk U, W, dan ada juga yang

mempunyai bentuk tertentu.

Page 31: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

15

c) Draw Bending

Draw bending yaitu pekerjaan mencetak plat dengan menggunakan roll

penekan dan cetakan. Roll yang berputar menekan plat dan terdorong kearah

cetakan. Pembentukan dengan draw bending ini sangat cepat dan menghasilkan

hasil banyak, tetapi kelemahannya adalah pada benda yang terjadi springback yang

terlalu besar sehingga hasil menjadi kurang maksimal.

d) Roll Bending

Roll bending yaitu bending yang biasanya digunakan untuk membentuk

silinder, atau bentuk-bentuk lengkung lingkaran dari pelat logam yang disisipkan

pada suatu roll yang berputar. Roll tersebut mendorong dan membentuk plat yang

berputar secara terus menerus hingga terbentuklah silinder.

e) Roll Forming

Dalam roll pembentukan, bahan memiliki panjang dan masing-masing bagian

dibengkokkan secara individual oleh roll. Untuk menekuk bahan yang panjang,

menggunakan sepasang roll yang berjalan.Dalam proses ini juga dikenal sebagai

forming dengan membentuk kontur kontur melalui pekerjaan dingin (cold working)

dalam membentuk logam. Logam dibengkokkan secara bertahap dengan

melewatkan melalui serangkaian roll. Bahan roll umumnya terbuat dari besi baja

karbon atau abu-abu dan dilapisi krom untuk ketahanan aus.

Proses ini digunakan untuk membuat bentuk-bentuk kompleks dengan bahan

dasar lembaran logam. Tebal bahan sebelum maupun sesudah proses pembentukan

tidak mengalami perubahan. Contoh produk yang dihasilkan dari pengerjaan ini

adalah saluran pipa dan besi pipa.

Page 32: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

16

f) Seaming

Seaming adalah operasi bending yang digunakan untuk menyambung ujung

lembaran logam sehingga membentuk benda kerja, sambungan dibentuk dengan

rol-rol kecil yang disusun secara berurutan.Contoh hasil pengerjaan seaming seperti

kaleng, drum, dan ember.

g) Straightening

Straightening merupakan proses yang berlawanan dengan bending , digunakan

untuk meluruskan lembaran logam. Pada umumnya straightening dilaksanakan

sebelum benda kerja dibending. Proses ini menggunakan rol-rol yang dipasang

sejajar dengan ketinggian sumbu rol yang berbeda.

h) Flanging

Proses Flanging sama dengan seaming hanya saja ditunjukkan untuk melipat

dan membentuk suatu permukaan yang lebih besar.Contoh hasil pekerjaan flanging

yaitu cover cpu pada komputer dan seng berpengait.

b. Gaya Bending

Wibowo, dkk. (2014:65) menjelaskan bahwa, besarnya gaya bending yang

diperlukan untuk melakukan proses pembentukan material pada umumnya bisa

diperkirakan dengan mengasumsikan bahwa proses bending terjadi pada batang

rektanguler (rectangular beam). Dalam hal ini gaya bending merupakan fungsi dari

“Strength of material”, panjang batang, tebal batang serta jarak terbukanya die (die

opening) sehingga gaya tersebut dapat didekati dengan rumus:

Fmax = K (UTS).L.T2 / W.....................................................................(2.1)

Page 33: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

17

Dimana :

Fmax = Gaya maksimum yang diperlukan (Kg)

UTS = Ultimate tensile strength dari material (Kg/mm2 )

L = Lebar benda kerja (mm)

T = Tebal benda kerja (mm)

K =Konstanta, untuk V-die bending k=1>1.33 untuk U dan

wipingbending k=2 dan 0.25

W = Jarak terbuka antara die dan punch (mm)

2.2.6 Gaya

Gaya dihasilkan dari beban yang bekerja pada suatu batang atau struktur. Gaya

dapat dirumuskan sebagai berikut :

F = m.a.......................................................................................................(2.2)

Dimana:

F = Gaya (Newton)

m = Massa (kg)

a = Percepatan grafitasi (m/s)

Setiap komponen gaya merefleksikan pengaruh beban terpasang yang berbeda

pada struktur dan diberikan nama khusus sebagai berikut :

a. Gaya Aksial (Aksial Force)

b. Gaya geser (Shear force)

c. Momen lentur (Bending moment)

Secara umum gaya dan momen lentur pada batang dapat digambarkan seperti

dibawah ini :

Page 34: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

18

Gambar 2.3. Gaya yang Bekerja pada Batang Sederhana

(Sumber: Prasetyo, 2010)

2.2.7 Tegangan

Definisi Tegangan

(Hisham 2018) Prubahan bentuk dan ukuran benda bergantung pada arah dan

letak gaya luar yang diberikan. Ada beberapa jenis deformasi yang bergantung

pada sifat elastisitas benda, antara lain tegangan (stress) dan regangan (strain).

Disini menunjukkan sebuah benda elastis dengan panjang L dan luas penampang

A diberikan gaya F sehingga bertambah panjang ΔL .Dalam keadaan ini,

dikatakan benda mengalami tegangan. Tegangan menunjukkan kekuatan gaya

yang menyebabkan perubahan bentuk benda.Tegangan (stress) didefinisikan

sebagai perbandingan antara gaya yang bekerja pada benda dengan luas

penampang benda. Secara matematis dituliskan:

Σ = F/A………………………………………………………………….(2.3)

dengan:

σ = tegangan (Pa)

F = gaya (N)

A = luas penampang (m ) Benda

Page 35: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

19

Gambar 2.4. Tegangan pada Balok

(Sumber Hisham 2018)

2.2.8 Faktor Keamanan

Faktor kemanan adalah faktor yang digunakan untuk mengevaluasi kemanan

dari suatu bagian mesin. Katakanlah, sebuah elemen mesin di beri effek yang kita

sebut sebagai F. Kita umpamakan bahwa F ada suatu istilah yang umum, dan bias

saja berupa suatu gaya, momen punter, momen lentur, kemiringan, lendutan, atau

distorsi. Kalau F dinaikan, sampai suatu besaran tertentu, sedemikian kalau

dinaikan lagi sedikit saja, akan menggangu kempuan bagian mesin tersebut, untuk

melakukan fungsinya secara semestinya. Kalau kita nyatakan ini sebagai batas

akhir, harga F sebagai fᵤ, maka faktor keamanan dapat dinyatakan sebagai :

𝐹𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑒𝑎𝑚𝑎𝑛𝑎𝑛 ∶ 𝑛 = 𝐹𝑢

𝐹 ...................................(2.4)

Bila F sama dengan fᵤ, n = 1 dan pada saat ini tidak ada keamanan sama sekali.

Akibatnya sering di pakai istilah batas keamanan (margin of safety). Batas

keamanan dinyatakan dengan persamaan :

m = n - 1.......................................(2.5)

Page 36: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

20

Istilah faktor keamanan dan batas keamanan banyak di pakai dalam praktek

industry, yang arti dan maksudnya diketahui dengan jelas. Begitupun, istilah fᵤ

dalam persamaan (1-1), adalah istilah yang terlalu umum untuk semua jenis

kegiatan, merupakan angka tersendiri yang secara statistic bervariasi. Karena

alsan ini, suatu faktor keamanan dengan n > 1 tidak menghalangi terjadinya

kegagalan. Karena hubungan Antara tingkat bahaya dengan n ini, beberapa

pengarang cenderung menggunakan istilah faktor perencanaan sebagai

pengganti “faktor keamanan” (Shigley dan Mitchell, 1984: 11)

2.2.9 Software SolidWorks

Solid Works adalah salah satu dari produk Dassault System Corp. yang

diperuntukan untuk engineering desain and drawing. Prinsip dasar penggunaan

Solid Works tidak jauh berbeda dengan 3D parametric software lainnya seperti

Autodesk Inventor (Hidayat, 2013:1). Solid Works memiliki beberapa kelebihan

yang memudahkan dalam desain (Hidayat, 2013:2), yaitu:

a) Memilki kemampuan parametric solid modeling, yaitu kemampuan untuk

melakukan desain serta pengeditan dalam bentuk solid model dengan data yang

telah tersimpan dalam database. Adanya kemampuan tersebut desainer dapat

merevisi atau memodifikasi desain yang ada tanpa harus mendesain ulang

sebagian atau secara keseluruhan.

b) Memiliki kemampuan animation, yaitu kemampuan untuk menganimasi suatu

file assembly mengenai jalannya suatu alat yang telah di-assembly dan dapat

disimpan dalam file AVI.

Page 37: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

21

c) Memiliki kemampuan automatic create technical 2D drawing serta bill of

material dan tampilan shading dan rendering pada layout.

d) Material atau bahan yang memberikan tampilan suatu part tampak lebih nyata.

e) Kapasitas file yang lebih kecil.

Dari beberapa kelebihan tersebut maka pemakaian Solid Works sangat

memberikan keuntungan dari segi efisisensi serta efektivitas waktu untuk

produktivitas pekerjaan yang dilakukan.

2.3 Kerangka Pikir Penelitian

Mesin tekuk plat menggunakan sumber tekanan yang didapat dari oli atau biasa

disebut dengan hidrolik. Sumber hidrolik ini didapat menggunakan dongkrak yang

dipasang pada mesin tekuk tersebut. Mesin ini dapat difungsikan dalam pembuatan

produk yang membutuhkan penekukan plat. Mesin tekuk ini dapat digunakan untuk

menekuk suatu plat dengan hasil tekukan yang sesuai dengan yang dikehendaki,

yang semua ini tidak lepas dari kemampuan mesin. Mesin tekuk plat ini dirancang

dengan kapasitas 400 ton sesuai dengan gaya bending yang diperlukan untuk

menekuk plat sesuai batasan masalah yang ada.

Pemilihan bentuk, ukuran, dan jenis material disesuaikan terhadap kapasitas

maksimal mesin yang akan dicapai. Perencanaandies harus memperhatikan

kekuatan konstruksi terhadap pembebanan yang ada, yaitu gaya bending dan gaya

berat dari konstruksi itu sendiri. Kekuatan konstruksi harus lebih besar dari

pembebanan yang ada, agar konstruksi dapat memenuhi tuntutan mesin sebagai alat

penekuk plat dengan tenaga hidrolik.

Page 38: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

22

Proses pembengkokan pipa menggunakan dies hidrolik ini dilakukan pada sisi

pipa yaitu pada sisi 60mm serta pembebanan yang seragam diantara keduanya.

Besarnya tegangan yang terjadi pada pipa dapat diketahui setelah pembebanan

menggunakan yang dilakukan menggunakan simulasi software.

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan bantuan perangkat lunak

software Solid Works. Software ini desain untuk pembuatan suatu produk terkontrol

sehingga diharapkan kualitas hasil produk akan lebih baik dan biaya produksi dapat

ditekan seminimal mungkin dengan mengurangi kerugian akibat trial and error.

Melalui metode ini, Roll Dies Bending yang dirancang untuk pengujian chassis

kendaraan angkutan umum pedesaan 2500 cc dirancang dan disimulasi

pembebanan statis, diuji tegangan menggunakan software Solid Works.

2.4 Hipotesis

Berdasarkan kajian pustaka yang telah dipaparkan, diperoleh hipotesis

sebagai berikut :

1. Radius atau jari-jari yang diberikan pada saat penekukan sangat mempengaruhi

struktur dari material tersebut.

2. Besarnya beban yang diberikan dies kepada pipa kotak saat proses simulasi

mempengaruhi perubahan struktur pada dies dan pipa tersebut.

Page 39: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

47

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan

1. Dies PT. Karya Paduyasa memiliki spesifikasi pada bilah atas menggunakan

material VCN yang mempunyai tebal sekitar 65mm. Pada bilah bawah,

yang tujukan pada gambar, terbentuk dari kumpulan plat yang di las dengan

ketebalan bervariasi. Roller pada bilah bawah, berukuran selebar pipa yang

dimana Roller berfungsi sebagai penahan sekaligus pengarah tekanan pada

bilah atas apabila pipa menerima tekanan dan berfungsi menurangi

kecacatan pada pipa. Roller pada bilah bawah menggunakan busing yang

berarti hanya menggunakan Roll dan As saja. Posisi roller dapat disesuaikan

dengan besaran Radius. Side bar / dinding bilah bawah berfungsi sebagai

penahan, agar penggelembungan pada pipa tidak terjadi. Pembagian titik

tengah pada bilah bawah di ukur dari center roller. Tekanan yang diberikan

pada pipa sebesar 150 ton. Tetapi dilakukan bertahap sebanyak 10 kali. Jadi,

setiap proses penekukan berlangusng tekanan yang di berikan 15 ton.

2. Dies PT. Karya Paduyasa memiliki kemampuan beban 15 ton dan angka

keamanan untuk bilah atas min. : 6.624 dan max : 2.226. Untuk bilah bawah

min : 2.738 dan max : 1.022

3. Dies PT. Karya Paduyasa memiliki kelemahan hasil produksi dimana tidak

presisinya posisi titik pusat radius roll yang mengakibatkan tekukan antara

pipa kanan dan kiri berbeda/tidak mirror.

47

Page 40: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

48

.

4. Desain dies baru yang di rancang memiliki kelebihan di antaranya tedapat

center drill pada mata bending pada bilah atas. Yang berfungsi untuk

mengunci posisi titik pusat radius roll agar posisi tekuk pipa chassis selalu

tepat sehingga didapatkan bentuk chassis yang lebih presisi/mirror antara

chassis bagian kiri dan kanan yang kedua memiliki Guide. Guide ini terletak

pada sisi kanan dan kiri pada desain dies yang baru. Fungsi dari guide ini

untuk mengkoneksikan antara bilah atas dan bilah bawah, dan yang ke dua

untuk menstabilkan ketika proses penekukan berlangsung.

5. Design dies baru memiliki kemampuan beban 15 ton dan angka keamanan

pada bilah atas min : 1.670 dan max : 2.726. Untuk bilah bawah min : 6.038

dan max : 3.599

5.2 Saran

Meski dies design baru secara perencanaan mampu menghasilkan

proses roll yang lebih presisi dan mengurangi deformasi dan kerut. Namun

demikian untuk penelitian kedepan modifikasi bentuk roll dies dalam

penelitian ini perlu di buat dan di uji secara nyata

Page 41: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

49

DAFTAR PUSTAKA

Artikel Teknik Mesin. 2015. Proses Bending Dies dan Punch.

http://teknikmesin.org/proses-bending-dies-dan-punch/ 19 Januari 2017

(14:30)

Hidayat, M.S. 2016. Pertumbuhan Industri Diprediksi Melejit.

http://www.kemenperin.go.id/artikel/8398/Pertumbuhan-Industri-

Otomotif-Diprediksi-Melejit. 6 Juni 2017 (12:10)

Hidayat, N. 2013. SolidWorks 3D Drafting and Design. Bandung: Informatika

Bandung.

Iswahyudi, S. 2012. Kajian Teoretis Kerutan di Daerah Tekukan pada Pipa Hasil

Proses Bending. Jurnal Teknik Mesin 14(1): 47-51.

M.Gere, J., dan S.P. Timonshenko. 1985. Mekanika Bahan Jilid 1. Edisi Ke-2.

Diterjemahkan oleh: Hans Wospakrik. Jakarta: Erlangga.

M.Gere, J., dan S.P. Timonshenko. 1997. Mekanika Bahan Jilid 1. Edisi Ke-4.

Diterjemahkan oleh: Bambang Suryoatmono. Jakarta: Erlangga.

Purnomo, H., dan Satrijo D. 2011. Desain Dan Analisa Impact Pada Struktur

Bumper Belakang Kendaraan Suv Dengan Metode Elemen Hingga.

Rotasi Jurnal Teknik Mesin 13(1): 24-32.

Sulaiman., 2010. Pengarung Proses Pelengkungan Dan Pemanasan Garis Pelat Baja

Kapal AISI E 2512 Terhadap Nilai Kekerasan Dan Laju Korosi. Tesis.

Program Pascasarjana Universitas Diponegoro. Semarang.

Saefudin, E., dan T. Shantika. 2010. Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di

Industri. Analisis Statik Mesin Pemadat Log Jamur Berkapasitas 300

log/jam dengan Menggunakan CosmoWorks 2004. ITENAS. Bandung.

Shigley, J. E., dan L.D. Mitchell. 1983. Perencanaan Teknik Mesin Jilid 1. Edisi

Ke-4. Diterjemahkan oleh: Gandhi Harahap. Jakarta: Erlangga.

Singer, F.L., dan P. Andrew. 1995.Ilmu Kekuatan Bahan (TeoriKokoh Strength Of

Material), Alih Bahasa Darwin Sebayang, edisi II, Erlangga, Jakarta.

Page 42: ANALISIS PEMBUATAN ROLLING PADA SISI BENDING 60MM …lib.unnes.ac.id/35496/1/5212412048_Optimized.pdf · Berbasis Software Solid Works Pada Mobil Desa Dengan Metode Press Roll Dies

50

St Steel & Tube.Medium Tensile Steel – AISI 1045.

http://stainless.steelandtube.co.nz/wp/content/uploads/2014/06/Mediu

mTensileSteelAISI1045.pdf. 10 Oktober 2016 (19.20)

Sulistyo, A. 2014. Proses Bending Plat.

http://arissulistyo.blogspot.co.id/2014/05/proses-bending-plat.html. 8

November 2016 (22.00)

Wahyudi, A.A., Waluyo A.S., Tri Widodo B.R. 2006. Simulasi Springback

Benchmark Problem Cross Member Numisheet 2005. Media Mesin:

7(1): 24-31.

Wibowo, T.A., W.P. Raharjo., B. Kusharjanta. 2014. Perancangan dan Analisis

Kekuatan Konstruksi Mesin Tekuk Plat Hidrolik. MEKANIKA 12(2):

63-70.

Hisham. 2018. Pengertian Tegangan dan Regangan.

https://hisham.id/2015/06/pengertian-tegangan-dan-regangan.html 31

Oktober 2018 (21.20)

Prasetyo, A.J., 2010. Aplikasi Metode Elemen Hingga (MEH ) Pada Struktur Rib

Bodi Angkutan Publik. Skripsi Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

Van Vlack, L.H., 1991. Ilmu dan Teknologi Bahan (Ilmu Logam dan Bukan

Logam), alih bahasa Ir. Sriati Japrie M.E.E. Met.,edisi kelima,

Penerbit Erlangga, Jakarta