PERANCANGAN MESIN PENEKUK PLAT MINI

Oleh:Dalmasius Ganjar Subagio *)

IntisariPERANCANGAN MESIN PENEKUK PLAT MINL Telah dibuat rancang bangun mesin penekuk mini,dimensi dari mesin ini panjang 565 mm lebar 180 mm dan tinggi 166 mm. Komponen mesin yang dihitungadalah komponen yang kritis yaitu memiliki beban langsung diantaranya plat penekuk 10mm, poros penekuk18mm dan plat penjepit 10mm. Mesin penekuk pelat dibuat sebagai pelengkap untuk menunjang dalam prosesproduksi plat, berdasarkan kebutuhan. Perancangan ini terdiri dari perhitungan gaya-gaya yang terjadi padabeberapa komponen penting serta perhitungan untuk menentukan dimensi dari material yang akan digunakanuntuk membuat mesin. Hasil perhitungan dan rancang bangun telah terbukti dapat digunakan sebagai alatproduksi plat ukuran 1mm x 400 mm.

Kata Kunci " Perancangan Mesin Penekuk

AbstrackDESIGN OF BENDING PLATE MINI MACHINE. The design of mini bending machine has been made.Dimens ion of machine was 565 mm x 180 mm x 166 mm. It was based on calculation of critical componentloaded by direct force on bending plate of 10 mm, shaft bending of 18 mm and clamping plate of 10 mm. Thismachine was used by need for bending process. The machine can be used as conventional and easy process.The design was composed from calculating forces for several components. Determining of dimension wascalculated from load acting on each component according to the material used. The machine has been provento be usedfor plate with dimension of 1mm x 400 mm.

Key words: Design of Bending Plate Mini Machine ..

PENDAHULUANKebutuhan mesin teknologi tepatguna saat ini masih banyakdibutuhkan, hal ini menunjukanbahwa pentingnya penggunaanmesin tersebut guna menekanongkos produksi sertameningkatkan efektifitas danproduktifitas kerja. Peralatanyang dimiliki oleh sebuah industribiasanya mesin berkapasitas besarsehingga membutuhkan biayaoperasional yang besar pula,padahal untuk memproduksibenda yang berukuran kecil tidakharus menggunakan mesin yangbesar. Berdasarkan survei kebeberapa industri pembentukanplat maka dibutuhkan mesin yangberukuran mini. Mesin yangdirancang dalam tulisan ini yaitumesin penekuk pelat denganspesifikasi sebagai berikut :

material St 37 yang mempunyaikekuatan tarik maksimum 370Nzmm' tebal pelat 1 mm, lebar400 mm.

METODEPERANCANGANMetode perancangan inidisamping survei ke berbagaiindustri pengolahan plat, juga

- berdasarkan buku-buku teorisebagai dasar dari ranCangbangun mesin tersebut sepertiIlmu Bahan, Elemen Mesin,Mekanika Teknik dan GambarTeknik. Mesin penekuk plat miniini telah di buat denganmenggunakan beberapa peralatanperkakas, diantaranya :Mesin : Mesin Freis,Mesin Bor (1)

Alat Potong : Pahat freis,M b Kik' (2)ata or, tr .Alat Ukur : Jangka sorong,Mikro meter (3)

*) Peneliti Pertama bidang Makatronik Puslit Tenaga Listrikdan Mekatronik (TELIMEK)-LIPI

Material : - Plat baja St.37b . gk . (4)se agar ran a rnesm .

Plat baja Amutit sebagaipenekuk (4)

Spesifikasi Mesin Penekuk Platyang direncanakan yaitu sebagaiberikut:Kapasitas penekukan Pelattebal 1mm ukuran 400 mm x 200mmx lrnmEnergi : Menggunakan energi

manusia 5 kgKeamanan Aman terhadap

operator danlingkungan

Pengendalian : Dapat dilakukanoleh satu orang

Konstruksi Sederhana, dapatbongkar pasang,Jumlahkomponen sedikitdan mudahdioperasikan.

42 BERITA TEKNOLOGI BAHAN DAN BARANG TEKNIK NO. 20/2006

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perancangan mesin ini tidakterlepas dari perhitungan gaya-gaya yang akan terjadi pada saatmelakukan penekukan, namundalam haI ini hanya ada beberapakomponen yang dianggap kritissehingga komponen inilah yangdihitung. Komponen tersebutantara lain plat penjepit atas, platpenekuk dan dimensi batangpenekuk. Hasil dari perhitungankemudian diterapkan untukpemilihan meteriaI dan dimensimesin tersebut.Bahan pelat yang akan ditekukdari St 37 yang mempunyaitegangan (0) = 370 Nzmnr'. makamomen lentur pada pelat adalah :

(5)

Beban dianggap merata dan gayayang terjadi dianggap ditengahbenda kerja sehingga :

~i--------'~~/I~<-_lI.OlS'-"'JX!l.IoI.mll--_)~1 F

M=FxLF = ~ = 24666 ,67

L 15F = 1644,4 N

Gaya yang terjadi pad aporos/batang penekuk

Panjang poros/batang penekukdirencanakan 300 mm maka

400 mm

Gambar 1. Penampang Pelat Benda Kerja

_ M _ I (6)cr - - sedangkan S - - .S c

1= b.h3

dan c = ~ h12 2

S = 400 mm .(1mm ) 3 = 66,67 mm''12.0,5mm

M = o x S = 370 N/mm2x 66,67mm3

M = 24666,67 N.mm (Momenlentur )

Gaya Pembengkokan

Penjepit atas

~300mm

~

110 . if. -... / F

(?75iTlfD;1

Pelat Benda Kerja

Penekuk bawah

R = L = ~llfj +2752 == 296,2 mmF, = M = 24666 ,67

L 296,2Fr= 83,27 N

Diameterpenekuk

poros/ batang

Bahan poros/batang penekuk dariSt 37 dan faktor keamanandiambil 5 maka tegangan ijin :

Oijin = !!-. = 370s 5

Oijin = 74 N/mm2

w

Gambar 2. Batang Penekuk Bawah

Sedangkan pada poros/batangpenekuk terdapat beban (w) yangbesamya:

AI= A2 = 90 x 50 x 15 = 67500 mm"A3 = 120 x 400 x 15 = nOOOOmm2

w = A, + A2 + A3(mm2 )x p (kfdm3)

= 787500 mm2 x 0,8 kg/dm x 10-6= 6.3 kg

w = 6.3 kg x 9,81m1der=63N

Momen lentur yang terjadi padabatang penekuk :

BERITA TEKNOLOGI BAHAN DAN BARANG TEKNIK NO. 20/2006 43

W=63N F=8327N

~

,

~,

~ 30km,,,

~<, ,;) ,

~(, 300~, ,, , ), ,I

I Jf~63NH:m tt< ;) < )jI'R = : w. 30 + F.300,,,tp:

w=63 N

Gambar diagram benda bebasmomen yang terjadi pada batangpenekukMomen lentur yang terjadi padabatang penekuk :

M = F x 300 + W x 30 = 83,27 x 300+ 63 x 30

24981 + 1890 M = 26871N mm(J = M .r ~ 74 = 26871.r

~.r4 0,785.r4

= 58,09 x r3 = 26871

r= 3 26871 ~ r=7,8mm58,09

maka d = 2 x r = 2 x 7,8d= 15,6mm-16nun

dari hasil perhitungan denganmenggunakan poros diameter 16mm mampu untuk menahan gayayang terjadi, tetapi dalamperancangan ini digunakan porosdiameter 18 mm.

t,F = 83,27 N, L - .d mm, 200

1(- ~2~0~0~m~m~?~I~<~~~mm~)~1M = 2 x F x L = 2 x 83,27 x 25 .•M = 4163,5 N.mm

Perancangan penjepit atasBagian ini terbuat dari material St60 tegangan «(J) = 600 N/mm2 ,

sedangkan faktor keamanandiambil 5. Tegangan geser yangdiijinkan adalah

600O'ijin = - =120 N/nun2

5

keamanan diambil 5. Teganganijin akibat momen lentur adalah :

600 2aijin = --- = 120 N/nun

5

400nnn

F=83,27N

F = 83,27Ni'A<E:----2.,.....5--~)1

'-I.(IE-----....:)~IF= 83,27 N

R

"W----i't\ M

Untuk menentukan tebal penjepitatas adalah :

s = bxh3== _b.h_2

12xO,5xh 6

120 = 4163,5x615.h2

--...

h= 4163 ,5x6 h=3,7nun-4mm120 .15

dengan menggunakan pelatsetebal 4 mm sudah mampu untukmelipat pelat setebal 1 mm, tetapitebal pelat yang digunakan adalah10 mm.

Perancangan penekuk bawah

Bagian ini terbuat dari bahan St60 yang mempunyai tegangan (a)= 600 N/mm . Sedangkan faktor

,IF

,, ,, ,,j , I • ~

200 nuy. 200 mm )tiA , )(,,,RA =RB = F.20~,,

F=83,27N

t 200= J=P:M = F x 200 = 83,27 x 200M= 16654 N.mm

M _ I b.h2(Jijin = - ==-. S - - = ---

S c 6

O'rin = M.6==-'120 = 166546~ b.h2 99h2

120.99. h2 = 99924 h = 99924

120.99h=2,9nun-3 mm

44 BERITA TEKNOLOGI BAHAN DAN BARANG TEKNIK NO. 20/2006

Dengan menggunakan pelat tebal3 mm sudah mampu untukmenahan gaya yang terjadi, tetapidalam perancangan dipakai pelatteball0 mm.Dibawah ini merupakan desainperancangan mesin penekuk yangtelah dibuat.

KESIMPULANDengan menggunakan teori dasarpemesinan, kita dapat menghitungkekuatan material dan juga dapatmenentukan dimensi dari materialterse but. Apabila perhitungan itubenar kita akan mendapatkanbeberapa dim en si dari komponenyang diperlukan. Hal pentingdalam perhitungan adalahpenentuan jenis material dandimensi dari material mesin,terutama bagian penekuk agarlebih kuat dari material yangditekuk, karena sangat pengaruhsekali terhadap kekuatan dan :tentunya biaya produksi. Hasilperhitungan untuk diameter porospenekuk adalah 16mm, platpenjepit atas 4mm digunakan platlOmm dan plat penekuk setebal3mm digunakan platl 0 mm.Dimensi bodi mesin penekukdirencanakan panjang 565 lebar180 dan tinggi 166 mm dan dapatdigunakan untuk memproduksimasal, terutama. Rancang bangunmesin diatas telah dibuat danberfungsi untuk membentukbenda kerja yang relatif kecil.Mesin ini sangat efektif untuk

benda kerja maksimal tebal 1 mmpanjang 400 mm lebar dapatdisesuaikan kebutuhan.

DAFTAR PUSTAKA .1. Rochim, T., 1993. Proses

Pemesinan, Higher EducationDevelopment support project,Jurusan Teknik Mesin FTI-ITB Bandung.

2.Tungaloy, T., 1989-1990.milling & drilling, Japan

3. Mitutoyo, Metrologie,MlTUTOYO MFG.CO.LTD

4. Bhattacharya, 1., 1969.Design of Cutting tools, Useof metal cutting theory,ASTME,Dearborn, Michigan.

5. L.H. Vanvlack, 1990. Ilmudan Teknologi Bahan,Erlangga.

6. E.P. Popov, 1990. MekanikaTeknik, Erlangga.

BERITA TEKNOLOGI BAHAN DAN BARANG TEKNIK NO. 20/2006 45