Press Tool - POLBAN

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Press Tool

Press tool merupakan suatu alat gabungan dari jig dan fixture yang

berfungsi untuk membentuk dan memotong sheet metal dengan cara penekanan.

Proses kerja alat ini berdasarkan gaya tekan lalu diteruskan oleh punch untuk

memotong atau membentuk sheet metal sesuai dengan dimensi yang diinginkan.

Press Tool biasanya digunakan untuk membuat produk sheet metal secara massal

dengan produk output yang sama dengan waktu relatif singkat.[1, hal 5]

2.2 Klasifikasi Press Tool

Ditinjau dari prinsip kerjanya, alat ini dapat di klasifikasikan menjadi 3 jenis yaitu :

2.2.1 Simple Tool

Simple tool adalah perkakas tekan yang dirancang hanya melakukan satu

jenis pekerjaan pada satu stasiun kerja. Dalam operasinya hanya satu jenis

pemotongan atau pembentukan, misalnya blangking atau bending saja. [1, hal 5]

Gambar II.1 Simple Tool

II-2

2.2.2 Compound Tool

Compound tool merupakan perkakas tekan gabungan yang dirancang

untuk melakukan lebih dari satu jenis pengerjaan dalam satu stasiun kerja atau

melakukan satu jenis pengerjaan pada satu stasiun kerja. [1, hal 6]

Gambar II.2 Compound Tool

2.2.3 Progressive Tool

Progressive tool merupakan perkakas tekan yang dirancang untuk

melakukan beberapa operasi pemotongan atau pembentukan dalam sejumlah

stasiun kerja pada satu kali langkah penekanan. Setiap stasiun kerja terdapat

beberapa jenis pengerjaan, dapat berupa proses pemotongan atau pembentukan. [1,

hal 8]

Gambar II.3 Progressive Tool

2.3 Jenis – Jenis Pengerjaan Pada Press Tool

Bentuk dan proses pengerjaan pada press tool dapat dibedakan menjadi dua

kelompok besar, yaitu :

II-3

2.3.1 Cutting Tool

Suatu proses pengerjaan dengan cara pemotongan menjadi bentuk yang

diinginkan. Proses yang tergolong dalam cutting tool ini adalah sebagai berikut :

Pierching 2.3.2.1.

Pierchingaadalahaprosesapemotongan material oleh punch dengan prinsip

kerjanyaasamaadenganaprosesablanking, namunaseluruhasisiapotong punch

melakukanaprosesapemotongan. Proses pierching adalah proses pembuatan lubang

melalui penekanan punch pada material. [1, hal 9]

Gambar II.4 Proses Pierching

Blanking 2.3.2.2.

Blanking adalah proses pemotongan material dengan cara memotong pada

seluruh sisi keliling punch dengan tuuan mengambil hasil produk yang sesuai

dengan permukaan punch. [1, hal 9]

Gambar II.5 Proses Blanking

Notching 2.3.2.3.

Notching adalah prosesapemotonganamenggunakan punch, dengan minimal

dua sisi terpotong, namunatidakaseluruh sisi punch melakukan pemotongan.

Tujuan dalam pemotongan iniauntuk menghilangkan sebagian material yang

diinginkan. [1, hal 10]

II-4

Gambar II.6 Proses Notching

Parting 2.3.2.4.

Parting adalah proses pemotonganauntukamemisahkan komponen melalui

satu garisapotong atau dua garisapotong antara komponen yang satu dengan

komponenayangalain. [1, hal 10]

Gambar II.7 Proses Parting

Shaving 2.3.2.5.

Shaving adalah prosesapemotonganamaterialadengan sistem mencukur,

denganamaksud untukamenghaluskan permukaan hasil blanking atau pierching

guna mendapatkanaukuranateliti dari hasilapemotongan yang sudah dilakukan

terlebih dahulu. [1, hal 11]

Gambar II.8 Proses Shaving

II-5

Trimming 2.3.2.6.

Trimming adalah proses pemotongaanamaterialasisa, guna mendapatkan

finishing, digunakanauntukamemotongasisa penarikan dalamamaupun benda hasil

penuangan. [1, hal 11]

Gambar II.9 Proses Trimming

Cropping 2.3.2.7.

Cropping adalah proses pemotonganamaterialaatauabenda kerja tanpa

meninggalkan sisa. Prosesayangaterjadi pada cropping ini sama dengan proses

yang terjadiapada blanking.[1, hal 11]

Gambar II.10 Proses Cropping

Lanzing 2.3.2.8.

Lanzing adalah merupakanaprosesapengerjaanagabungan antara penekukan

(bending) danapemotongan (cutting). Hasil proses ini berupa suatu tonjolan. [1, hal 12]

Gambar II.11 Proses Lanzing

II-6

2.3.2 Forming Process

Yaitu proses pengerjaanamaterialayangadilakukanatanpa pengurangan atau

penghilangan, akanatetapiahanyaamengubahabentuk geometris benda kerja. Yang

tergolong dalam forming processaadalahabending, flanging, deep drawing, curling

dan embossing.

Bending 2.3.2.1.

Proses bending merupakan proses pembengkokan material sesuai dengan

yang dikehendaki. Proses pembendingan dapat dilakukan pada proses dingin

ataupun pada proses panas. [1, hal 13]

Gambar II.12 Proses Bending

Flanging 2.3.2.2.

Flanging adalah proses yang menyerupai proses bending hanya perbedaanya

terletak pada garis bengkok yaitu bukan merupakan garis lurus namun merupakan

radius. [1, hal 13]

Gambar II.13 Proses Flanging

Deep Drawing 2.3.2.3.

Deep drawing merupakan proses penekanan benda yang diinginkan dengan

kedalaman cetakan sampai batas deformasi plastis. Tujuannya adalah untuk

memperoleh bentuk tertentu. [1, hal 14]

II-7

Gambar II.14 Proses Deep Drawing

Curling 2.3.2.4.

Merupakan pembentukan profil (menggulung dan melipat) yang dilakukan

pada salah satu ujung material. [1, hal 14]

Gambar II.15 Proses Curling

Embossing 2.3.2.5.

Embossing merupakan proses pembentukkan contour material pada salah

satu atau kedua sisi material tersebut. [1, hal 15]

Gambar II.16 Proses Embosing

2.4 Rumus – Rumus Dasar

2.4.1 Perhitungan Bentangan Pelat

Proses pembentukan pelat seperti bending, deep drawing dan lainnya,

kebutuhan pelat biasanya lebih panjang dari ukuran produk jadi. Untuk

mendapatkan ukuran kebutuhan pelat dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

II-8

Panjang Pelat total (Lt)

Lt = L1 + A1 + L2 + A2 + L3 .................. (1)

Panjang Busur :

A = (R + x ) x 2л ⍺

360 ..................................... (2)

Dimana

R < 2 T ................................. x = 0,33.T

R = 2 ÷ 4 T ............................ x = 0,4.T

R > 4 T ................................. x = 0,5.T

Gambar II.17 Tekukan Pelat

2.4.2 Layout Scrap Trip

Material yang digunakan biasanya berbentuk strip memanjang atau roll

(gulungan). Penentuan posisi strip atau roll ini perlu diperhatikan supaya pada

waktu pengerjaan tidak membuang – buang waktu hanya karena posisi material

yang kurang menguntungkan. Disamping itu juga perlu diperhatikan posisi

pemakanannya, sehingga setelah pemotongan tidak banyak material yang terbuang.

Gambar II.18 Bentuk Pemotongan

Pada umumnya lay out yang melebar (wide run layout) akan lebih ekonomis

(menghemat material dan waktu) dibandingkan dengan layout yang memanjang

(narrow run layout)

II-9

Gambar II. 19 Jenis Layout

Sebelum memotong material untuk strip, perlu diperhatikan ukuran dari

strip yang dipilih, yaitu untuk jarak sisi tepi dan jarak potong harus dihitung terlebih

dahulu.

Berikut ini dapat digunakan dasar dalam perhitungan layout scrap strip,

1. Jika tebal material lebih besar dari 0,6 mm, untuk menghitung jarak sisi tepinya

digunakan rumus sebagai berikut :

a = t + 0.015 D ..................................... (3)

(Punching Tool 1, hal 38)

harga b dapat menggunakan tabel berikut :

Tabel II. 1 Jarak Antara Potongan Jika material > 0,6 mm

t > 0,6 mm b mm

0,6 s.d. 0,8 0,8

0,8 s.d. 3 t

> 3 3

Gambar II.20 Posisi Pemotongan

2. Jika tebal material kurang dari 0,6 mm, harga – harga a dan b dapat diambil

dari tabel berikut :

II-10

Tabel II.2 Jarak Antara Potongan Jika material < 0,6 mm Single Pass

t < 0,6 mm, single pass

Lebar strip a dan b

w mm mm

0 s.d. 75 0,8

75 s.d. 150 1,6

150 d. 300 2,4

> 3 3,0

Tabel II.3 Jarak Antara Potongan Jika material < 0,6 mm Double Pass

t < 0,6 mm, double pass

Lebar strip a dan b

w mm mm

0 s.d. 75 1,6

75 s.d. 150 2,4

150 d. 300 3,0

> 3 4,0

2.4.3 Tegangan Geser

Tegangan geser adalah tegangan yang diakibatkan oleh gaya yang arahnya

sejajar dengan luasan permukaan. Tegangan geser dapat ditulis dengan rumus

τg = 𝐹𝐴 ................................ (4)

(1, hal 30 )

2.4.4 Gaya Pemotongan

Gaya pemotongan adalah besarnya gaya minimal yang dibutuhkan pada

proses pemotongan. Gaya potong dapat ditulis dengan rumus:

Fp = U . t . τB ......................... (5)

(3, hal 112)

Pelat baja, paduan-Cu dan paduan-Al tegangan potongnya diambil 0,8 dari tegangan berikutnya :

τB = 0,8 Rm .......................... (6)

(3, hal 112)

II-11

2.4.5 Perhitungan Titik Berat Gaya Pemotongan

Titik terhadap sumbu x :

𝑥 = ∑𝐹.𝑥

∑𝐹……………………(7)

Titik terhadap sumbu y :

𝑦 = ∑𝐹.𝑦

∑𝐹……………………(8)

(3, hal 119)

2.4.6 Panjang Punch Maksimum

Mencari panjang punch maksimum dipakai punch yang memiliki diameter

terkecil atau yang paling kritis.

..................... (9)

(3, hal 128)

2.4.7 Clearence Punch dan Die

Nilai kelonggaran antara punch dan die pada saat proses pemotongan yang

diambil.

Us = C.S. √𝜏ᵦ Untuk tebal pelat (s) ≤ 3 mm ……. (10)

Us = (1,5.C.S – 0,015) √𝜏ᵦ Untuk tebal pelat (s) ≥ 3 mm……... (11)

(3, hal 127)

2.4.8 Tebal Die

Ketebalan die tergantung pada gaya – gaya yang terjadi pada proses

pengerjaan misalnya gaya pemotongan, sehingga ketebalan die minimum dapat

dihitung berdasarkan rumus dibawah ini:

H =√𝐹𝑝

𝑔 .................................. (12)

(3, hal 24)

Fb

IELMaks

..2

II-12

2.5 Proses Perlakuan Panas (Heat Treatment)

Perlakuan panas (Heat Treatment) adalah proses pemanasan logam yang

dilakukan untuk mengubah sifat mekanik logam, diantaranya mengeraskan,

meningkatkan keuletan dan ketangguhan.[4, hal 90]

Gambar II. 21 Grafik Heat Treatment SKS 3

2.5.1 Hardening

Hardening adalah proses peningkatan kekerasan dan keuletan suatu baja.

Untuk lebih meningkatkan keuletan suatu baja maka harus dilakukan proses

tempering setelah melakukan proses hardening agar mencapai keuletan yang tinggi.

Hardening bertujuan agar baja yang digunakan menjadi keras, tahan aus dan

berumur panjang atau mampu berpenetrasi.

Langkah – langkah yang harus diperhatikan:

1. jenis material yang akan dikeraskan.

2. pemanasan:

Proses pemanasan untuk SKS 3 (AMUTIT S) adalah dengan suhu 780-820 °C untuk mencapai kekerasan 60-65 HRC.[4, hal 90]

2.5.2 Tempering

Proses tempering adalah pemanasan baja sampai temperatur sedikit di bawah

temperature kritis, pada proses ini kekerasan baja akan turun, maka kekuatan tarik

turun pula. Dalam hal ini keuletan dan ketangguhan baja akan meningkat. [4, hal 91]

II-13

Tabel II.4 Tempering SKS 3 (AMUTIT S)

Suhu 100 200 300 500 600

Kekerasan 64 62 58 - -

2.5.3 Quenching

Quenching adalah pendinginan produk logam secara cepat dengan cara

penyemprotan air pada pencelupan serta perendaman produk yang masih panas

kedalam media pendingin. Quenching yang di anjurkan untuk SKS 3 (AMUTIT S)

untuk mendapatkan kekerasan 60-65 HRC untuk penggunaan tool steel adalah

oli.[4,hal91]