Contoh Tugas Press Tool

Jenis bahan dipilih dari group 2 yaitu ST 37. Spesifikasi bahan ST 37 adalah sebagai berikut :

1.         Tegangan Tarik 370 – 450 N/mm²

2.         Perpanjangan 20 – 18 %

3.         Tegangan Potong 310 N/mm²

Perhitungan Ukuran Bahan Baku

Untuk memulai pembuatan benda kerja ini yang harus direncanakan pertama kali adalah ukuran bahan baku, caranya yaitu dengan manghitung keliling benda yaitu sebagai berikut :

Gambar. Benda Kerja

Tebal = 0,5 mm

Perhitungan Clearence

Clearence adalah jarak antara punch dan die, clearence sangat penting karena jika tidak terdapat clearaence atau clearaence terlalu kecil maka punch akan bersentuhan dengan die dan menyebabkan kerusakan benda kerja atau punch akan macet.

Gambar. Clearence

Dari Fundamental of Tool Design grafik yang ada dipilih 6% pada tebal bahan 0,0197 inch maka akan diperoleh nilai clearence  0,00118 inch atau 0,03 mm

Perhitungan Gaya Potong

Gaya potong adalah gaya yang bekerja pada punch saat memeotong benda kerja. Gaya potong pada punch tergantung dengan bentuk dan ukuran punch yang digunakan.

Rumus yang digunakan untuk menghiung gaya potong tersebut adalah :

Fs    = 0,8 u . t . σt

Keterangan :

Fs        = Gaya Potong ( N )

u          = Keliling ( mm )

t           = Tebal ( mm )

σt         = Tegangan Tarik Maksimal ( N/mm² )

Gaya Potong Pierching

Bila pengerjaan ( pemotongan ) dilakukan pada benda blanking atau benda yang belum diproses penuh maka proses itu adala pierching yaitu proses sejenis blanking namun ukurannya lebih kecil.

Gambar. Pierching

Keliling 1 = 9 mm

Keliling 2 = 1,565 mm

Keliling 3 = 8 mm

Fs1      = 0,8 u . t . σt

            = 0,8 . 9 mm . 0.5 mm . 450 N/mm²

            = 1620 N

Fs2      = 0,8 u . t . σt

            = 0,8 . 1,565 mm . 0.5 mm . 450 N/mm²

            = 281,7 N

            Fs2 x 4 punch = 281,7 x 4 = 1126,8 N

Fs3      = 0,8 u . t . σt

            = 0,8 . 8 mm . 0.5 mm . 450 N/mm²

            = 1440 N

Gaya Potong Lanzing

Saat bagian dari bahan yang terpotong telah bebas dan kemudian ditekuk maka proses ini disebut lanzing. Pemotongan dilakukan pada 3 sisi dan bending dilakukan dengan langkah press yang sama. Proses ini merupkan scrapless dan kombinasi shearing / bending.

Gambar. Lanzing

Keliling = 7 mm

Fs = 0,8 u . t . σt

     = 0,8 . mm . 0,5 mm . 450 N/mm²

     = 1260 N

Gaya Potong Blanking

Yang dimaksud dengan proses blanking adalah dimana benda potong yang dihasilkan memiliki bentuk utuh / komplit ( bentuk dasar ) dan masih berupa kosong ( belum terdapat bentuk lain didalamnya ). Blanking membutuhkan gaya yang besar oleh karena itu sebenarnya proses ini tidak ekonomis namun jika bentuk benda memiliki kriteria yang menuntut untuk digunkannya proises ini maka proses blanking tetap menjadi pilihan utama.

Gambar. Blanking

Keliling = mm           

Fs = 0,8 u . t . σt

                 = 0,8 . mm . 0,5 mm . 450 N/mm²

                 = 9514,8 N

Gaya Total Mesin

Gaya total mesin diperoleh dari jumlah gaya seluruh proses dan gaya stripping, yaitu sebagai berikut :

·           Gaya Total Proses ( Ftp )

No	Jenis Proses	Gaya Proses ( N )
1	Pierching 1	1620
2	Pierching 2	1126,8
3	Pierching 3	1440
4	Lanzing	1260
5	Blanking	9514,8
Jumlah		14961,6

·           Gaya Stripping ( Fs )

Gaya stripping merupakan gaya yang digunakan untuk menahan material agar tidak terangkat atau terbawa naik pada waktu punch diangkat naik. Sebelum menentukan pegas stripping terlebih dahulu harus ditentukan besarnya gaya stripper yang digunakan. Besarnya gaya stripper tersebut berkisar antara 5%-20% gaya total punch.

Dalam perancangan ini diambil 10% dengan pertimbangan sudah cukup untuk menahan gaya potong secara keseluruhan.

Jadi Fs = 0,1 . 14961,6 N

            = 1496,16 N

·           Gaya Total Mesin

F          = Ftp + Fs = 14961,6 N + 1496,16 N

            = 16457,76 N

F          = m . a

m         =

m         =

m         = 1677,65 kg

m         = 1,677 Ton

Dengan demikian karena kapasitas hanya 1,677 ton, maka kita dapat menggunakan mesin press dengan kapasitas          ton (Fundamental of Tool Design).

Dengan Spesifikasi :

Maximum Pressing Force                   =            ton

Panjang Meja                                      =            mm

Lebar Meja                                          =           mm

Panjang Lubang                                 =          mm

Lebar Lubang                                                 =            mm

Perhitungan Punch

Perhitungan Blanking Punch

Gambar. Blanking Punch

Momen Inersia :

Ix =  =  = 6666,67  mm⁴

Iy =  =  = 1666,67 mm⁴

Diperoleh momen inersia minimum sebesar 6666,67  mm⁴

Jadi panjang maksimum punch ( panjang saat terjadi buckling ) adalah sebagai berikut :

L   =

Keterangan :

F   = Gaya Punch ( N )

I    = Momen Inersia ( mm⁴ )

L   = Panjang Punch Maksimum ( mm )

V  = Faktor Keamanan

E   = Modulus elasisitas baja ( 2,1 x 10⁵ N/mm² )

L   =

L   =   mm

Jadi konstruksi aman karena panjang punch yang direncanakan adalah 50 mm.