TUGAS AKHIR

DESAIN DIES CHASIS LONG MEMBER

MENGUNAKAN SPRING DAN PAD PADA MINI TRUCK ESEMKA SANG SURYA

Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi

Strata Satu Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh:

NIKI EKO PRAMONO D. 200 07 0027

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2013

ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:

“DESAIN DIES CHASIS LONG MEMBER MENGUNAKAN SPRING DAN

PAD PADA MINI TRUCK ESEMKA SANG SURYA”

yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh gelar

sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan

suatu tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/atau

pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan

Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali

bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana

mestinya.

Surakarta, 27 Maret 2013

Yang menyatakan,

Niki Eko Pramono

iii

HALAMAN PERSETUJUAN

Tugas akhir ini berjudul “Desain Dies Chasis Long Member

Mengunakan Spring Dan Pad Pada Mini Truck Esemka Sang Surya”

telah disetujui oleh Pembimbing dan telah diterima untuk memenuhi

sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan

Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Disusun oleh :

Nama : NIKI EKO PRAMONO

NIM : D 200 07 0027

Disetujui :

Hari : Sabtu

Tanggal : 23 Maret 2013

Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping

Bambang Waluyo F., ST, MT Ir. Agus Hariyanto, MT

iv

HALAMAN PENGESAHAN

Tugas akhir yang berjudul ” Desain Dies Chasis Long Member

Mengunakan Spring Dan Pad Pada Mini Truck Esemka Sang Surya”,

telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji yang telah dinyatakan sah

untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Surakarta.

Disahkan pada :

Hari :

Tanggal :

Tim Penguji :

1. KETUA : Bambang Waluyo F., ST, MT (………………….......)

2. ANGGOTA 1 : Ir. Agus Hariyanto, MT. (………………….......)

3. ANGGOTA 2 : Ir. Pramuko IP., MT. (…………………..….)

Dekan,

Ir. Agus Riyanto, MT

Ketua jurusan,

Ir. Sartono Putro, MT

v

vi

HALAMAN MOTTO

“Sesungguhnya Allah tiadak merubah keadaan suatu kaum sehingga

mereka merubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri”

(QS AR RA’D : 11)

“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila

kamu telah selesai (dari sesuatu urusan), kerjakanlah

dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain

dan hanya kepada Tuhan-mulah hendaknya kamu berharap.”

(Q.S Al-Insyirah : 6-8)

“Barang siapa yang menginginkan kesuksesan didunia

maka wajib baginya mempunyai ilmu dan barang siapa yang

menginginkan

kesuksesan di akhirat maka wajib baginya mempunyai ilmu

dan barang siapa yang menginginkan kesuksesan keduanya

maka wajib baginya mempunyai ilmu.”

“Barang siapa berjalan di suatu jalan untuk menuntut ilmu maka Allah

akan mempermudah jalan ke surga”.

( H. R. Muslim )

vii

DESAIN DIES CHASIS LONG MEMBER MENGUNAKAN

SPRING DAN PAD PADA MINI TRUCK ESEMKA SANG SURYA

Niki Eko Pramono, Bambang Waluyo Febriantoko, Agus Hariyanto Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl. A.Yani Tromol Pos l Pabelan, Kartasura Email : nieno_07@yahoo.com

ABSTRAKSI

Tujuan penelitian ini yaitu menganalisa dan mendesain dies chasis

long member menggunakan spring dan pad sebagai pembantu proses

pembuatan komponen produksi mini truck esemka sang surya. Salah

satunya pembuatan komponen chasis long member, dengan

menggunakan peralatan dies sebagai alat untuk pembuatan komponen

chasis long member. Dengan menggunakan peralatan ini membantu

dalam kemudahan pembuatan komponen dan peningkatan hasil produksi

dalam jumlah banyak.

Desain dikerjakan dengan bantuan program komputer, dalam

penelitian ini digunakan Solidwork sebagai program aplikasinya, material

yang digunakan adalah besi cor FC 30 dan FCD 55 untuk mengetahui

seberapa besarnya distribusi tegangan yang terjadi pada dies yang

digunakan pada proses bending pada komponen chasis long member

melalui proses trial dan analisis. Komponen yang dibuat berupa chasis

long member dengan panjang 4200 mm dengan ketebalan 4,8 mm.

Hasil dari analisa dan desain chasis long member mendapatkan

hasil-hasil sebagai berikut: load pembebanan sebesar 114723 N terjadi

distribusi tegangan maksimal pada upper dies, lower dies, maupun punch.

Radius punch dan die sebesar 3mm dan 3,48mm. Besarnya gesekan

(friction) antara punch, material dan die sebesar 18356 N. Dan didapatkan

clearance sebesar 5,28mm.

Kata kunci : Chasis, Dies, Bending, Desain,

viii

KATA PENGANTAR

Assalamu ‘alaikum Wr. Wb.

Puji syukur dan Alhamdulillah penulis ucapkan kepada Allah SWT yang

telah memberikan rahmat dan taufiq-Nya, sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Desain Dies Chasis Long

Member Mengunakan Spring Dan Pad Pada Mini Truck Esemka Sang

Surya” ini sesuai waktu yang telah ditentukan.

Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Strata Satu (S-1) di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak akan selesai tanpa

bantuan dari beberapa pihak baik secara langsung maupun tidak

langsung. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada

semua pihak yang telah membantu, terutama kepada:

1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.

3. Bapak Bambang Waluyo Febriantoko, ST., MT., selaku

pembimbing utama tugas akhir yang telah memberikan bimbingan,

motivasi, pengarahan dan masukan serta bantuan yang tidak

mengenal kata lelah sampai Tugas Akhir ini selesai.

ix

4. Bapak Ir. Agus Hariyanto, MT., selaku pembimbing pendamping

Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan, kesabaran dan

saran dalam penyusunan tugas akhir ini.

5. Bapak dan ibuku yang telah memberikan bantuan yang tidak

mengenal kata lelah dalam segala hal secara materiil maupun

moril atas tersusunnya tugas akhir ini.

6. Bapak Hari Pranoto, yang telah banyak memberi pengalamannya

tentang dies, tenaga dan membantu penulis menyelesaikan tugas

akhir ini.

7. Bapak Tri Pratikno, PT. Texmaco Semarang.

8. Bapak Bondan, yang telah banyak memberi tenaga dan bantuan

dalam membantu penulis menyelesaikan tugas akhir ini.

9. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2007, yang tidak dapat

penulis sebutkan satu persatu.

10. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan

penyusunan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh

dari sempurna, karena keterbatasan penulis. Untuk itu saran dan kritik

yang sifatnya membangun sangat diharapkan untuk kebaikan dalam

penyusunan berikutnya. Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat

bermanfaat bagi penulis dan orang lain.

Wassalamu ‘alaikum Wr. Wb.

Surakarta, Maret 2013

Penulis

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii

HALAMAN MOTTO ...................................................................................... iv

KATA PENGANTAR .................................................................................... v

DAFTAR ISI ................................................................................................. vii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... vii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... viii

ABSTRAKSI ................................................................................................. ix

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

A. LATAR BELAKANG ...................................................................... 1

B. TUJUAN PENELITIAN .................................................................. 3

C. MANFAAT PENALITIAN ............................................................... 4

D. METODE PENELITIAN ................................................................. 4

E. BATASAN MASALAH ................................................................... 5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 6

A. KAJIAN PUSTAKA ................................................................................. 6

B. LANDASAN TEORI ....................................................................... 7

1. Deskripsi Die ............................................................................. 7

2. Pad ........................................................................................... 8

3. Spring ...................................................................................... 9

4. Chasis ....................................................................................... 9

5. Faktor-faktor Penting Merencana Suatu Die ............................. 10

xi

6. Bagian-Bagian Dari Dies ........................................................... 12

7. Macam-Macam Dies ................................................................. 14

8. Jenis-Jenis Dies ........................................................................ 16

9. Jenis-Jenis Proses Sheet Metal ................................................ 20

10. Proses Pembuatan Die ............................................................ 28

11. Faktor Yang Berpengaruh Dalam Proses Pembentukan ......... 31

12. Langkah-Langkah Desain Die .................................................. 32

13. Clearance ................................................................................ 35

14. Penekanan ............................................................................... 36

15. Hubungan Tegangan-Regangan ............................................. 41

BAB III. PERHITUNGAN DAN DESAIN DIES .............................................. 43

A. PERHITUNGAN ............................................................................ 43

B. KRITERIA DIES ............................................................................ 44

C. DESAIN DIES ............................................................................... 45

D. LANGKAH-LANGKAH DESAIN DIES ........................................... 45

1. Menghitung Material Blank ....................................................... 46

2. Menghitung Radius Pada Punch............................................... 47

3. Perhitungan Gaya Tekan Pada Proses Bending Dan Gaya Tekan

Yang Memperhatikan Faktor Gesekan ..................................... 48

E. DESKRIPSI RANCANGAN DESAIN DIES FRONT ...................... 53

F. DESKRIPSI RANCANGAN DESAIN DIES BACK ......................... 54

G. BAGIAN-BAGIAN DIES ................................................................ 55

1. Komponen utama dies .............................................................. 55

2. Komponen pendukung dies ...................................................... 56

xii

H. PERENCANAAN ASSEMBLING DIES ......................................... 64

BAB IV. ANALISIS HASIL PERHITUNGAN DIES ........................................ 67

A. DATA HASIL PERHITUNGAN ...................................................... 67

1. Blank Calculation ...................................................................... 67

2. Perhitungan Radius .................................................................. 68

3. Perhitungan Load ...................................................................... 68

4. Perhitungan Clearance ............................................................. 72

5. Pengasumsian Kondisi Batas ................................................... 73

B. PEMBAHASAN ............................................................................. 74

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 77

A. KESIMPULAN ............................................................................... 77

B. SARAN .......................................................................................... 77

xiii

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR 2.1 Dies Bending ......................................................................... 8

GAMBAR 2.2 Pad ........................................................................................ 8

GAMBAR 2.3 Spring .................................................................................... 9

GAMBAR 2.4 Open Die Set ......................................................................... 15

GAMBAR 2.5 Pillar Die Set .......................................................................... 15

GAMBAR 2.6 Compound Dies ..................................................................... 18

GAMBAR 2.7 Combination Dies .................................................................. 19

GAMBAR 2.8 Progressive Dies ................................................................... 19

GAMBAR 2.9 Proses Shearing .................................................................... 20

GAMBAR 2.10 Proses Blanking................................................................... 21

GAMBAR 2.11 Proses Piercing ................................................................... 21

GAMBAR 2.12 Proses Trimming ................................................................. 22

GAMBAR 2.13 Proses Notching .................................................................. 22

GAMBAR 2.14 Proses parting ..................................................................... 23

GAMBAR 2.15 Proses Bending ................................................................... 24

GAMBAR 2.16 Proses Stamping ................................................................. 24

GAMBAR 2.17 Proses Embossing ............................................................... 25

GAMBAR 2.18 Proses Flanging................................................................... 25

GAMBAR 2.19 Proses Drawing ................................................................... 26

GAMBAR 2.20 Proses Forming ................................................................... 26

GAMBAR 2.21 Proses Heading ................................................................... 27

GAMBAR 2.22 Proses Sizing....................................................................... 28

GAMBAR 2.23 Jenis-Jenis Bending ............................................................ 33

xiv

GAMBAR 2.24 U-Shaped Die ...................................................................... 35

GAMBAR 2.25 Clearance Punch ................................................................. 36

GAMBAR 2.26 V-Bending Die ..................................................................... 37

GAMBAR 2.27 Proses U-Bending ............................................................... 38

GAMBAR 2.28 U-Bending dengan Pad ....................................................... 39

GAMBAR 2.29 Diagram Tegangan Regangan ............................................ 42

GAMBAR 3.1 Flow Chart Perhitungan Dies Chasis Long Member .............. 43

GAMBAR 3.2 Lebar Blank Material Chasis .................................................. 46

GAMBAR 3.3 Radius Pada Punch ............................................................... 47

GAMBAR 3.4 Radius Bawah U Pada Die .................................................... 47

GAMBAR 3.5 Ilustrasi Proses Bending ........................................................ 48

GAMBAR 3.6 Ilustrasi Proses Bending Dengan Pad ................................... 49

GAMBAR 3.7 Ilustrasi Proses Gesekan ....................................................... 50

GAMBAR 3.8 Ilustrasi Spring Load .............................................................. 51

GAMBAR 3.9 Ilustrasi Clearance Bending ................................................... 52

GAMBAR 3.10 Desain Dies Front ................................................................ 53

GAMBAR 3.11 Desain Dies Back ................................................................ 54

GAMBAR 3.12 Upper Die Back ................................................................... 55

GAMBAR 3.13 Upper Die Front ................................................................... 55

GAMBAR 3.14 Lower Die Front ................................................................... 56

GAMBAR 3.15 Lower Die Back ................................................................... 56

GAMBAR 3.16 Guide Post ........................................................................... 57

GAMBAR 3.17 Stroke End Block ................................................................. 58

GAMBAR 3.18 Spring .................................................................................. 58

xv

GAMBAR 3.19 Insert Die Front .................................................................... 59

GAMBAR 3.20 Insert Die Front .................................................................... 59

GAMBAR 3.21 Insert Die Front .................................................................... 60

GAMBAR 3.22 Insert Die Back .................................................................... 60

GAMBAR 3.23 Punch Back Dies ................................................................. 61

GAMBAR 3.24 Punch Dies Front ................................................................. 61

GAMBAR 3.25 Pad Front ............................................................................. 62

GAMBAR 3.26 Pad Back ............................................................................. 62

GAMBAR 3.27 Knock out ............................................................................ 63

GAMBAR 3.28 Base Insert .......................................................................... 64

GAMBAR 3.29 Flow Chart Assembly Part ................................................... 65

xvi

DAFTAR TABEL

TABEL 2.1 Material Coefficients c For Die Bending ..................................... 34

TABEL 2.2 Radius punch dan die ................................................................ 34

TABEL 2.3 Ukuran t ..................................................................................... 35

TABEL 2.4 Kelonggaran punch dan die ....................................................... 36

TABEL 3.1 Properties Material..................................................................... 44

TABEL 4.1 Property material FC 30 ............................................................. 70

TABEL 4.2 Property material FCD 55 .......................................................... 70

TABEL 4.3 Property material ST 60 ............................................................. 71