i

LAPORAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN RANGKA MESIN PRES BATAKO

AHMAD HAMDANI

NIM. 201454119

DOSEN PEMBIMBING

Qomaruddin, ST., MT.

Rochmad Winarso, S.T., M.T.

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

2019

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

iii

HALAMAN PENGESAHAN

iv

PERNYATAAN KEASLIAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : AHMAD HAMDANI

NIM : 201454119

Tempat & Tanggal Lahir : -

Judul Skripsi/Tugas Akhir : Rancang Bangun Rangka Mesin Pres Batako

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa penulisan skripsi ini berdasarkan

hasil penelitian, pemikiran dan pemaparan asli dari saya sendiri, baik naskah

laporan maupun kegiatan lain yang tercantum sebagai bagian dari Skripsi ini.

Seluruh ide, pendapat atau materi dari sumber lain telah dikutip dalam skripsi

dengan cara penulisan referensi yang sesuai.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila di

kemudian hari terdapat penyimpanan dan ketidakbenaran dalam pernyataan ini,

maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar dan

sanksi lain sesuai dengan peraturan yang berlaku di UNIVERSITAS MURIA

KUDUS.

Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar tanpa paksaan dari

pihak manapun.

Kudus, 29 Januari 2019

Yang memberi pernyataan,

Ahmad Hamdani

NIM. 201454119

v

RANCANG BANGUN RANGKA MESIN PRES BATAKO

Nama Mahasiswa : Ahmad Hamdani

NIM : 2014-54-119

Pembimbing : 1. Qomaruddin S.T.,M.T.

2. Rochmad Winarso, S.T., M.T

ABSTRAK

Batako merupakan komponen dari sebuah rumah dalam perkembangannya

batako di buat dari bermacam macam bahan, batako pada umumnya di buat dari

pasir dan di cetak menjadi batako, kebanyakan di indrustri kecil batako di buat

dengan manual dengan metode pencetakan satu persatu di tekan menggunakan

tangan hal tersebut memakan waktu yang cukup lama hanya untuk mencetak satu

batako. Tujuan perancangan mesin pres dengan sekali cetak 10 batako di harapkan

dari mesin ini dapat mempersingkat waktu pembuatan batako dari pada

pencetakan manual. Metode yang akan dilakukan ialah tinjuan pustaka,

merancang bangun ragka mesin pres 10 percetakan ( Desain Rangka , Cara Kerja

Mesin, Parameter Parameter Rangka , Menghitung Gaya Pengepresan,

Perhitungan Kekuatan Baut Rangka Penampang Pengungkit, Menghitung

Pengeboran Plat, Perhitungan Momen Bengkok Pada Tiang Penyangga Punch

Dan Diess, menghitung Kekuatan Pengelasan Pada Rangka Mesin, Perhitungan

Waktu Pemotongan Plat, Perhitungan Pembebanan Merata pada Penampng

Pengungkit, Momen Bengkok Maksimum Tiang Pengungkit Puch, Defleksi

Maksimum Tiang Pengungkit, Analisa Simulasi Pembebanan rangka didapat

desplacement rangka 0,05373 mm dan tegangan terbesar terjadi pada tiang

pengungkit sebesar 3,795 Mpa

Kata Kunci: Batako, Mesin Press

vi

CONSTRUCTION OF THE FRAME MACHINE FOR PRES BATAKO

Student Name : Ahmad Hamdani

Student Identity Number : 2014-54-119

Advisor : 1. Qomaruddin S.T., M.T.

2. Rochmad Winarso, S.T., M.T

ABSTRACT

Brick making is a component of a house in the development of concrete

blocks made from various kinds of materials, brick making is generally made from

sand and printed into concrete blocks, mostly in small industrial brick making

with manual printing method one by one in press using the hand it takes long

enough just to print one brick. The purpose of designing press machines with one

10 block printing is expected from this machine to shorten the time of making

concrete blocks from manual printing. The method that will be carried out is a

literature review, designing the construction of 10 printing press machines

(Frame Design, How the Machine Works, Parameter Parameters, Calculating

Pressing Style, Calculation of Strength of the Cross Section Skill Bolt, Calculating

Plate Drilling, Calculation of Bending Moments on Punch Support Poles and

Diess, calculating Welding Strength on Machine Frame, Calculation of Plate

Cutting Time, Equivalent Loading Calculation for Lever Sectors, Maximum Bend

Moment Puch Lever Pole, Maximum Deflection Lever Post, Simulation Analysis

of Loading order obtained frame desplacement 0.05373 mm and the greatest

stress occurs on the pole lever of 3.795 Mpa

Keywords: brick making, press machine

vii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT

karena berkat rahmad dan hidayah dari –Nya yang begitu besar maka penulis

dapat menyelesaikan sekirpsi dengan judul “Rancang Bangun Rangka Mesin

Pres Batako”

Penulis juga berterima kasih kepada keluarga besar trutama kepada

Bapak yang merantau di Malaysia dan Ibu dan Adik yang senantiasa

mendukung selama kuliah serta para pihak –pihak yang senantiasa membantu dan

mengarahkan dalam proses penyusunan skripsi ini untuk itu penulis

menyampaikan terimakasih kepada :

1. Qomarudduin S.T., M.T sebagai dosen pembimbing pendamping

utama

2. Rochmad Winarso S.T., M.T sebagai dosen pembimbing

pendamping

3. Taufik Hidayat S.T., M.T sebagai dosen penguji 1.

4. Ir. Masruki Khabib, M.T sebagai penguji 2.

5. Teman-teman satu tim yang telah berkerja keras dalam pembuatan

mesin hingga tepat waktu yang sudah di jadwalkan

Penulis menyadari bahwa masih jauh dari sempurna, oleh karena itu

mohon dengan segala kerendahan hati, penulis mohon kritik, saran dan masukan

yang membangun skripsi ini, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi

pembacanya dan memberi nilai tambah bagi program studi teknik mesin

Universitas Muria Kudus.

Kudus, 15 Januari

2019Penulis

Ahmad Hamdani

201454119

viii

DAFTAR ISI

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

LAPORAN TUGAS AKHIR ............................................................................................ ii

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

HALAMAN PENGESAHAN ......................................... Error! Bookmark not defined.v

PERNYATAAN KEASLIAN ............................................................................................ v

ABSTRAK ........................................................................................................................vi

ABSTRACK ................................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ................................................................................................... viii

DAFTAR ISI.....................................................................................................................ix

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ........................................................................................................... xiv

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

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

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

1.2. Perumusan Masalah ............................................................................................. 2

2.3. Batasan Masalah .................................................................................................. 3

2.4. Tujuan ................................................................................................................. 3

2.5. Manfaat ............................................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 4

2.1. Pemilihan Konsep Rangka ................................................................................... 4

2.2. Perhitungan Beban Yang Ditopang Oleh Rangka ................................................ 4

2.3. Perbandingan Kekuatan Las Untuk Besi Siku Berstandart JIS G 31 Untuk

Rancang Bangun Rangka Mesin Press 10 Batako ............................................... 4

2.4. Drop Through Die Drop Through Die atau dengan istilah lain Blank ................ 5

2.5. Perhitungan Sambungan Baut, Sambungan Pengelasan dan karakteristik baja

untuk Rancang Bangun Rangka .......................................................................... 6

2.6. Sambungan Pengelasan ....................................................................................... 8

2.6.1. Faktor Koreksi Sambungan Baut ............................................................ 11

2.7. Karakteristik Baja Untuk Rancang Bangun Rangka Mesin Press ...................... 11

ix

2.8. Pengeboran Tiang Penyangga Pengungkit Punch Dan Dies .............................. 12

2.9. Proses Grinda Potong ........................................................................................ 13

2.10. Perbandingan Rancangan Kontruksi Rangka Mesin Press ............................... 14

2.10.1. Tinjauan pustaka rancangan rangka Kontruksi mesin press Pneumatik

Untuk Pembuatan Paving Blok ............................................................ 14

2.10.2. Rancangan perancang, Ragka Mesin Press Batako Campuran Plastik .. 15

2.10.3. Rancang Bangun Mesin Pencetak Paving Block Dengan Kapasitas 7

Buah Paving Block Tiap Pengepresan .................................................. 16

2.11. Komponen Komponen Mesin Dan Cara Kerja Mesin ..................................... 17

2.11.1. Cara Kerja Mesin Press Batako ............................................................. 19

2.12. Perhitunga Perancangan Mesin ........................................................................ 20

2.12.1. Perhitungan Gaya Pengungkit Pengepresan Batako ............................. 20

3.12.2. Perhitungan Pemotongan Plat ............................................................... 20

3.12.3. Perhitungan Kekuatan Baut Rangka Penampang Pengungkit ............... 21

2.12.4. Perhitungan Pengeboran Plat ................................................................ 23

2.12.5. Perhitungan Kekuatan Pengelasan Pada Rangka Mesin ........................ 23

2.12.6. Perhitungan waktu Penggrindaan Permukaan ....................................... 24

2.12.7. Perhitungan Pembebanan Merata .......................................................... 25

2.12.7.1. pada Penampng Pengungkit Punch ....................................... 25

2.12.7.2. Momen Bengkok Maksimum Tiang Pengungkit puch.......... 25

2.12.7.3. Defleksi maksimum Tiang Pengungkit Dies Dan Puch ........ 25

2.12.7.4. Tegangan bending maksimum pada rangka ......................... 25

2.12.7.5. Tegangan Normal Maksimum Penampang Pengungkit ........ 26

2.13. Parameter Parameter Rancang Bangun Rangka Mesin Press Plastik ............... 26

2.14. Proses Manufaktur Pembuatan Rangka Mesin Pres ......................................... 27

2.14.1. Proses Pemotongan Plat ....................................................................... 27

2.14.2. Proses Pengeboran pada rangka ........................................................... 27

2.14.3. Proses Pengelasan Rangka ................................................................... 28

2.15. Klasifikasi Material penyusun kontruksi Mesin Pres ....................................... 28

2.15.1. Analisa Simulasi Pembebanan Pada Tiang Penampang Pengungkit

Rangka menggunakan sofware Autodeks Inventor 2015 ...................... 29

BAB III PROSES MANUFAKTUR PERANCANGAN RANGKA MESIN ............. 30

x

3.1. Alur rancangan yang digunakan untuk Rancang Bangun Ragka Mesin Pres

Batako .............................................................................................................. 30

3.2. Proses Prakitan Rancangan Rangka Mesin Press Batako................................... 31

3.3. Sistem Kerja Pengungkit Punch Dan Dies......................................................... 36

3.4. Perancangan Perencanaan Perhitungan Pemotongan Plat Siku Dan Besi Persegi

Hollow .............................................................................................................. 38

3.4.1. Perencanaan Perhitungan Pemotongan Plat Siku .................................... 38

3.4.2. Perencanaan Perhitungan Pemotonagan Pesegi Hollow .......................... 39

3.4.2.1. Plat Persegi Hollow ................................................................. 39

3.4.2.2. Perhitungan Pemotongan Rumah Roda ................................... 41

3.4.2.3. Prancangan Plat Hollow .......................................................... 42

3.5. Perencanaan Perhitungan Pengeboran Pada Rangka .......................................... 43

3.5.1. Pengeboran Dengan Mata Bor ∅12,2 mm .............................................. 44

3.5.2. Pengeboran Dengan Mata Bor ∅ 17,2 mm .............................................. 45

3.6. Perencaaan Perhitungan Pengelasan Plat Siku Dan Plat Persegi Hollow .......... 45

3.6.1. Perencanaan Perhitungan Pengelasan Plat Persegi Hollow Dan Plat

Segitiga ................................................................................................ 45

3.6.2. Menetukan gaya tekan yang dapat di terima Single V butt joint ( gaya

tarik maksimum ) Pengelasan Plat Persegi Hollow .............................. 46

3.6.2.1. Menetukan gaya tekan yang dapat di terima Single V butt

joint ( gaya tarik maksimum ) Pengelasan Plat segitiga ...................... 47

3.6.3. Perencanaan Perhitungan Pengelasan Plat Siku ..................................... 43

3.7. Perencanaa Perhitungan Sambugan Baut ........................................................... 49

3.7.1. Beban Aksial Pada Baut .......................................................................... 50

3.7.2. Tegangan Geser Baut Dan Mur ............................................................... 50

3.8. Prencaaan Perhitungan Penggrindaan Permukaan Serpihan Pemotongan Plat

Dan Sambungan Pengelasan ............................................................................. 53

3.9. Perencanaan Perhitungan Gaya Pembebanan Pada Rangka ............................... 57

3.9.1. Tegangan Bending Maksimum Pada Penampang .................................. 62

3.9.2. Defleksi maksimum penampang pengungkit........................................... 62

3.9.3. Tegangan Normal Maksimum ................................................................. 62

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 64

4.1. Analisa Pemebebanan Frame Analysis .............................................................. 64

4.1.2. Analisa frame analysis Menggunakan Software Autodeks Invertor ........ 64

xi

4.2.1. Hasil Simulasi Frame Analysis Perpindahan Maksimum ( Displacement

Maximum ) ........................................................................................... 65

4.2.2. Hasil Simulasi Frame Analysis Tegangan Normal Maksimum ( Normal

Stress Maximum ) ................................................................................. 66

4.3. Selisih Perhitungan Antara Perancangan Manual Dengan Software Autodeks

Invertor ............................................................................................................. 66

4.4. Analisa Proses Manufaktur ............................................................................... 67

4.4.1. Analisa Kebutuhan Bahan ....................................................................... 67

4.4.2. Analisa Urutan Proses Manufaktur Rangka ............................................ 68

4.5. Diagram Alir Proses Assembling ....................... Error! Bookmark not defined.

4.6. Anggaran Keseluruhan Biaya Proses Manufaktur ............................................. 72

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 73

Kesimpulan .............................................................................................................. 73

Saran ........................................................................................................................ 73

DAFTAR PUSTAKA

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Cetakan Batako Manual ...................................................................... 2

Gambar 2.1. Grafik Pengujian Tegangan Luluh Material

Besi Siku JIS G 3101(Dwi Atmaja Mukti) ......................................... 5

Gambar 2.2. Grafik Pengujian Tegangan Tarik Material

Besi Siku JIS G 31(Dwi Atmaja Mukti) ............................................. 5

Gambar 2.3. Sambungan Baut dan Mur. ( Sularso, 2004 ) ..................................... 6

Gambar 2.4. Jenis Kerusakan pada Baut. ( Sanda, 2011 ) ....................................... 7

Gambar 2.5. tipe las laps joint

(Diktat-elmes-Agustinus Purna Irawan-Tm.Ft.Untar ) ....................... 9

Gambar 2.6. tipe las sudut

( Diktat-elmes-Agustinus Purna Irawan-Tm.Ft.Untar ) .................... 10

Gambar 2.7. Mesin Pres Pneumatik Untuk Pembuatan Paving Blok

( Moh. Dahlan, 2014 ) ....................................................................... 13

Gambar 2.8. Ragka Mesin Press Batako Campuran Plastik .................................. 14

Gambar 2.9. Rancang Bangun Mesin Pencetak Paving Block

(Hardjuno, 2013) .............................................................................. 15

Gambar 2.10. Tampak Belakang Kontruksi Mesin Pres batako 10 cetakan .......... 16

Gambar 2.11. Tampak Sudut Kontruksi Mesin Pres batako 10 cetakan ................ 18

Gambar 2.12. Pembautan Rangka Pengungkit ( Autodeks Invertor 2015 ) ........... 20

Gambar 2.13. Pengelasan sudut Pada Rangka ( Autodeks Invertor 2015 ) ........... 22

Gambar 2.14. Pembebanan Tumpuan .................................................................... 23

Gambar 2.15. Kontruksi RangkaMesin Tampak Atas.

( Autodeks Invertor 2015) .............................................................. 25

Gambar 2.16. kontruksi rangka mesin tampak samping

( autodeks invertor 2015 ) ............................................................... 25

Gambar 2.17. Kontruksi RangkaMesin Tampak Depan.

(Autodeks Invertor 2015 ) .............................................................. 26

Gambar 2.18. pembebanan gaya tumpuan load pada rangka

( software Autodeks Invertor 2015 ) .............................................. 28

xiii

Gambar 3.2. Parameter Pengungkit Punch ............................................................ 30

Gambar 3.3. parameter besi siku ............................................................................ 31

Gambar 3.4. parameter plat persegi panjang hollow .............................................. 33

Gambar 3.5. Pemotongan Rumah Roda Rangka .................................................... 34

Gambar 3.6. Parameter Persegi Plat Hollow .......................................................... 35

Gambar 3.7. Parameter Pengeboran Diameter 12 mm ........................................... 36

Gambar 3.8. Parameter Pengeboran Diameter 17 mm ........................................... 38

Gambar 3.9. Pengelasan Plat Persegi Panjang Hollow .......................................... 39

Gambar 3.10. Pengelasan Rangka Bawah Dengan Sambungan

Single V Butt Joint ........................................................................ 40

Gambar 3.11. Sambungan Pengelasan Pada Tiang Rangka ................................... 41

Gambar 3.12. Parameter Lubang Baut Pada Rangka ............................................. 42

Gambar 3.13. Diagram Pembebanan Terpusat ....................................................... 44

Gambar 3.14. Gambar Pembebanan Terpusat........................................................ 53

Gambar 4.1. Hasil Pembebanan Gaya Pada Rangka.............................................. 58

Gambar 4.2. Hasil Simulasi Displacemet Terbesar Pada Rangka ......................... 59

Gambar 4.3. Hasil Simulasi Tegangan Normal Maksimal .................................... 60

Gambar 4.4. Hasil Simulasi Tegangan Bending Maksimal ................................... 60

Gambar 4.5. Hasil Simulasi Momen bengkok maksimum .................................... 61

Gambar 4.6. Komponen Rangka Mesin Pres Batako ............................................. 65

Gambar 4.7. Diagram Pohon Perakitan Komponen ...................................................

Gambar 4.8. Rangka Mesin Pres Batako ............................................................... 66

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Tekanan Izin Ulir ( Sanda, 2011 ) ........................................................... 7

Tabel 2.2. Ukuran Baut Dan Mur Standart ( Agustinus Purnawan, 2009 ) ............. 8

Tabel 2.3. Sifat Mekanis Baja Struktural ( Ricky Malinton Sianturi, USU ) ........ 10

Tabel 2.4. Harga E Dari Beberapa Material ( Agustinus Purnawan, 2009 ) .......... 11

Tabel 2.5. Penyayatan Pengeboran ( Hary Prasetyo, 2012 ) .................................. 11

Tabel 2.6. Tegangan Material Steel, Mild ( Software Autodeks Invertor 2015) .... 27

Tabel 3.1. Ulir Iso Matrik Normal ......................................................................... 46

Tabel 3.2. Faktor Keamanan Deformasi Berbagai Material ( Agustinus Purnawan,

2009 ) ..................................................................................................... 52

Tabel 3.3. Pembebanan Load ( Agustinus Purnawan, 2009 ) ................................ 56

Tabel 4.1. klasifikasi material Steel, Mild (autodeks invertor 2015 ) .................... 57

Tabel 4.2. Hasil Perhitungan Manual Dan Software Autodeks Invertor ............... 61

Tabel 4.3. Kebutuhan Bahan Saat Proses Manufaktur Pembuatan Rangka ........... 62

Tabel 4.4. Urutan Proses Pembuatan Rangka ........................................................ 63

Tabel 4.5. Biaya Pengecatan Rangka ..................................................................... 64

Tabel 4.6. Biaya Manufaktur Keseluruhan ............................................................ 67

xv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 : PROSES PENIMBANGAN BERAT PUNCH

LAMPIRAN 2 : HARGA KEKUATAN TARIK LAS BUSUR

LAMPIRAN 3 : GAMBAR MESIN 2D

LAMPIRAN 4 : GAMBAR PARAMETER RANGKA 2D

LAMPIRAN 5 : GAMBAR MESIN PRES BATAKO

LAMPIRAN 6 : REVISI

LAMPIRAN 7 : TURNITIN

LAMPIRAN 8 : BIODATA PENULIS