ANALISIS PENGARUH KEKERASAN MATERIAL DAN CLEARANCE PROGRESSIVE DIE TERHADAP KUALITAS PRODUK KUNCI PDF

Preview

Summary

SKRIPSI ANALISIS PENGARUH KEKERASAN MATERIAL DAN CLEARANCE PROGRESSIVE DIE TERHADAP KUALITAS PRODUK KUNCI Disusun Oleh: NAMA : MAT NODI NPM : 16271015120 PRODI : TEKNIK MESIN S1 FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BUDI UTOMO JAKARTA, AGUSTUS 2020 SKRIPSI ANALISIS PENGARUH KEKERASAN MATERI...

Description

SKRIPSI ANALISIS PENGARUH KEKERASAN MATERIAL DAN CLEARANCE PROGRESSIVE DIE TERHADAP KUALITAS PRODUK KUNCI

Disusun Oleh: NAMA : MAT NODI NPM

: 16271015120

PRODI : TEKNIK MESIN S1

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BUDI UTOMO JAKARTA, AGUSTUS 2020

SKRIPSI ANALISIS PENGARUH KEKERASAN MATERIAL DAN CLEARANCE PROGRESSIVE DIE TERHADAP KUALITAS PRODUK KUNCI Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan Sarjana Strata Satu di Institut Teknologi Budi Utomo

Disusun Oleh: NAMA : MAT NODI NPM

: 16271015120

PRODI : TEKNIK MESIN S1

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BUDI UTOMO JAKARTA, AGUSTUS 2020 i

ii

iii

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN

Yang bertanda tangan dibawah ini: Nama

: Mat Nodi

Nomor Pokok Mahasiswa

: 16271015120

Program Studi

: Teknik Mesin

Fakultas

: Teknologi Industri

Dengan ini menyatakan bahwa skripsi dengan judul: “ANALISIS PENGARUH KEKERASAN MATERIAL DAN CLEARANCE PROGRESSIVE DIE TERHADAP KUALITAS PRODUK KUNCI” Adalah benar hasil karya sendiri, tidak mencontoh atau menduplikasi skripsi/karya tulis orang lain. Bilamana dikemudian hari terbukti skripsi saya hasil duplikasi dari skripsi/karya tulis orang lain, maka saya bersedia dibatalkan kelulusannya atau proses pengadilan.

Demikian surat pernyataan ini saya buat tanpa paksaan dan digunakan sesuai keperluan.

Jakarta, 17 Agustus 2020 Yang menyatakan,

( Mat Nodi )

iv

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIK

Sebagai civitas academic Institut Teknologi Budi Utomo, saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama Nomor Pokok Mahasiswa Program Studi Fakultas Jenis Karya

: Mat Nodi : 16271015120 : Teknik Mesin : Teknologi Industri : Skripsi

Demi mengembangkan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Institut Teknologi Budi Utomo hak bebas royalti non eksklusif atas skripsi saya yang berjudul: “ANALISIS PENGARUH KEKERASAN MATERIAL DAN CLEARANCE PROGRESSIVE DIE TERHADAP KUALITAS PRODUK KUNCI” Dengan hak bebas royalti non eksklusif ini Institut Teknologi Budi Utomo berhak menyimpan, mengalih media atau format kan, mengelola dalam bentuk pangkalan data(database), merawat, dan mempublikasikan skripsi saya. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Jakarta Pada tanggal : 17 Agustus 2020 Yang menyatakan,

( Mat Nodi ) v

KATA PENGANTAR

Tiada rasa yang paling indah selain rasa syukur kepada Allah SWT yang telah menentukan segala sesuatu dalam ketetapanNya sehingga dapat menyelesaikan skripsi berjudul “ANALISIS PENGARUH KEKERASAN MATERIAL DENGAN CLEARANCE PROGRESSIVE DIE TERHADAP KUALITAS PRODUK KUNCI” yang merupakan syarat dalam rangka mendapat gelar Sarjana Teknik di Institut Teknologi Budi Utomo. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa syukur dan terimakasih kepada: 1. Ibu dan Bapak tercinta yang telah memberikan do`a restu serta dukungannya. 2. Bapak Prof. DR. H. Martin Djamin, M.Sc. selaku Rektor Institut Teknologi Budi Utomo. 3. Bapak DR. Ir. H. Suryadi, M.T. selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri di Institut Teknologi Budi Utomo yang telah memotivasi. 4. Bapak Ir. Srihanto, M.T. selaku Ketua Jurusan Program Studi Teknik Mesin di Institut Teknologi Budi Utomo yang selalu memberikan semangat. 5. Bapak Ir. Indra Widarmadi, M.T.

selaku pembimbing 1 yang telah

mengarahkan dengan penuh dedikasi. 6. Bapak Ir. Asrul Sani, M.Kom., M.T. selaku pembimbing 2 yang telah mengarahkan dengan penuh dedikasi. 7. Bapak Murtaji selaku direktur di PT. X yang sudah memberikan motivasi. 8. Bapak Udin Syahrudin selaku manajer die section di PT. X yang sudah memberikan bingkisan-bingkisan ilmu. 9. Bapak Ugan dan Bapak Agus Sofyan selaku supervisor yang telah membantu serta memberi arahan. 10. Teman-teman seperjuangan Teknik Mesin di Institut Teknologi Budi Utomo yang selama ini saling membagi pengalaman dan ilmu. Dalam

penyusunan

ini

terdapat

kekurangan

karena

keterbatasan

pengetahuan yang dimiliki. Oleh karena itu saran dan kritik yang membangun vi

diharapkan untuk perbaikan kedepannya, dengan harapan penelitian ini dapat bermanfaat sebagai penunjang penelitian yang lebih baik lagi.

Jakarta, 17 Agustus 2020 Penulis,

( Mat Nodi )

vii

ABSTRAK ANALISIS PENGARUH KEKERASAN MATERIAL DAN CLEARANCE PROGRESSIVE DIE TERHADAP KUALITAS PRODUK KUNCI Nama/NPM/Prodi: Mat Nodi/16271015120/Teknik Mesin.

Meningkatnya permintaan produk dari konsumen membuat aktifitas produksi padat, namun disisi lain ada beberapa permasalahan pada produktifitas yang belum terselesaikan membuat aktifitas produksi terhambat dan harus menambah jam kerja secara berkelanjutan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh hardness material kuningan dan clearance pada progressive die terhadap kualitas produk kunci serta menentukan clearance yang optimal untuk proses produksi. Penelitian ini penulis menggunakan metode eksperimental suguhan untuk mengkaji sebab akibat dalam keadaan yang tidak memungkinkan, dengan dilakukan pembagian menjadi dua bagian, yaitu kelompok treatment dan kelompok kontrol. Penelitian menggunakan variasi kekerasan material kuningan sebagai kelompok treatment dan variasi clearance progressive die sebagai kelompok kontrol, material die menggunakan SKD11 yang sebelumnya dipanaskan agar memiliki kekerasan yang tinggi serta quenching dengan teknik modusi agar memiliki kerapatan yang baik agar lebih mudah proses analisa pada die. Pengujian dilakukan menggunakan progressive die. Pengukuran ketinggian burr diukur dengan dial indicator. Hasil dari penelitian adalah semakin kecil clearance maka akan semakin besar burr yang dihasilkan, semakin besar clearance maka akan menghasilkan burr yang semakin besar, akan tetapi semakin kecil clearance dengan hardness material yang tinggi maka semakin kecil burr yang dihasilkan namun visual kurang baik untuk pemakaian jangka panjang, sedangkan semakin lebar clearance dengan hardness material lembek maka semakin kecil burr yang dihasilkan, namun terlalu lebar clearance dengan hilangnya burr samping tetapi akan timbul potongan tidak sempurna pada tekstur potongan. Besarnya gaya yang dibutuhkan untuk memotong part adalah minimal 77,3 ton. Kata kunci: kunci, hardness, progressive die, clearance, burr, gaya potong.

viii

DAFTAR ISI

Lembar Judul ............................................................................................................ i Lembar Pengesahan................................................................................................. ii Lembar Persetujuan ................................................ Error! Bookmark not defined. Lembar Pernyataan Keaslian Skripsi ..................................................................... iv Pernyataan Persetujuan Publikasi Skripsi ............................................................... v Kata Pengantar ....................................................................................................... vi Abstrak ................................................................................................................. viii Daftar Isi ............................................................................................................... viii Daftar Gambar ........................................................................................................ xi Daftar Tabel ........................................................................................................ xiii Daftar Lampiran ................................................................................................... .xv BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ............................................................................................ 1 1.2. Permasalahan .............................................................................................. 2 1.2.1. Identifikasi Masalah.............................................................................. 2 1.2.2. Batasan Masalah ................................................................................... 2 1.2.3. Rumusan Masalah................................................................................. 3 1.3. Tujuan Dan Manfaat ................................................................................... 3 1.4. Sistematika Penulisan ................................................................................. 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN OBJEK PENELITIAN 2.1. Tinjauan Pustaka.......................................................................................... 5 2.1.1. Karakteristik Kuningan .......................................................................... 5 2.1.2. Kekerasan Material ................................................................................ 9 2.1.3. Proses Pekerjaan Sheet Metal .............................................................. 13 2.1.4. Die Stamping ....................................................................................... 17 2.1.5. Burr ...................................................................................................... 35 2.2. Tinjauan Obyek Penelitian ........................................................................ 36 2.2.1. Deskripsi Obyek Penelitian ................................................................. 36 2.2.2. Lokasi Obyek Penelitian ...................................................................... 36 ix

2.2.3. Data Penelitian ..................................................................................... 36 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Jenis Penelitian .......................................................................................... 38 3.2. Kerangka Pemikiran .................................................................................. 39 3.3. Metode Penelitian ...................................................................................... 40 3.3.1. Menyiapkan Material Dan Alat Uji ..................................................... 40 3.3.2. Tahap Pengujian .................................................................................. 46 3.3.3. Pengukuran ketinggian burr ................................................................. 49 3.3.4. Alat Yang Digunakan .......................................................................... 49 3.4. Rujukan Penelitian Sejenis ........................................................................ 54 BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Data Penelitian ........................................................................................... 56 4.1.1. Hasil Pengujian Variasi Kekerasan Material ....................................... 56 4.1.2. Hasil Pengukuran Ketinggian Burr ...................................................... 58 4.1.3.Hasil Perhitungan.................................................................................. 59 4.2. Analisis Dan Pembahasan ......................................................................... 63 4.2.1. Analisis Kekerasan Material ................................................................ 63 4.2.2. Analisis Tinggi Burr Dan Visual ......................................................... 64 4.2.3. Analisis Gaya …….............................................................................. 77 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 70 5.2. Saran .......................................................................................................... 70 Daftar Pustaka ..................................................................................................... 72 Lampiran ............................................................................................................... 74 Lembar Asistensi Bimbingan ................................................................................ 76

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Diagram biner kuningan ................................................................... 6 Gambar 2.2. Diagram komposisi seng dan temperatur perlakuan panas .............. 7 Gambar 2.3. Erichson test dan conical cap test ................................................... 9 Gambar 2.4. Shear forces pada proses cutting .................................................... 14 Gambar 2.5. Proses Blanking .............................................................................. 15 Gambar 2.6. Proses Piercing ............................................................................... 15 Gambar 2.7. Clearance side view dan clearance top view .................................. 22 Gambar 2.8. Clearance besar serta die yang sudah tumpul ................................ 23 Gambar 2.9. Potongan tidak sempurna................................................................ 23 Gambar 2.10. Skema proses pemotongan ........................................................... 23 Gambar 2.11. Grafik yield fenomena .................................................................. 26 Gambar 2.12. Sisi tipe 1 ...................................................................................... 33 Gambar 2.13. Sisi tipe 2 ...................................................................................... 33 Gambar 2.14. Sisi tipe 3 ...................................................................................... 34 Gambar 2.15. Sisi tipe 4 ...................................................................................... 34 Gambar 2.16. Sisi tipe 5 ..................................................................................... 35 Gambar 2.17. Burr ............................................................................................... 36 Gambar 3.1. Laju alir penelitian .......................................................................... 39 Gambar 3.2. Sampel material kuningan .............................................................. 41 Gambar 3.3. Proses CNC milling ..................................................................... .. 43 Gambar 3.4. Proses pemotongan wire cut ........................................................... 45 Gambar 3.5. Proses grinding penghalusan ......................................................... 45 Gambar 3.6. Die bentuk jadi................................................................................ 45 Gambar 3.7. Die yang sudah terpasang ............................................................... 47 Gambar 3.8. Die kunci ........................................................................................ 47 Gambar 3.9. Seluncur scrap dan conveyor .......................................................... 48 Gambar 3.10. Pelurusan lifter dan feeder ............................................................ 48 Gambar 3.11. Produk siap uji ukur...................................................................... 48 Gambar 3.12. Mesin stamping AIDA ................................................................. 50 Gambar 3.13. Die stamping kunci ....................................................................... 50 Gambar 3.14. Mesin pemanas ............................................................................. 51 Gambar 3.15. Mesin modusi................................................................................ 51 Gambar 3.16. Mesin CNC milling ....................................................................... 51 Gambar 3.17. Mesin wire Cut ............................................................................. 52 Gambar 3.18. Mesin grinding ............................................................................. 52 Gambar 3.19. Mesin uji kekerasan vickers .......................................................... 53 Gambar 3.20. Alat uji kekerasan rockwell .......................................................... 53 Gambar 3.21. Alat ukur dial indikator ................................................................ 53 Gambar 4.1. Grafik kekerasan material ............................................................... 64 Gambar 4.2. Grafik kekerasan material dengan ketinggian burr ........................ 65 Gambar 4.3. Potongan clearance 0,15 mm pada kekerasan 170 HV ................. 68 xi

Gambar 4.3. Potongan clearance 0,15 mm pada kekerasan 145 HV .................. 68 Gambar 4.3. Potongan clearance 0,05 mm pada kekerasan 145 HV ................. 68 Gambar 4.3. Potongan clearance 0,05 mm pada kekerasan 160 HV ................. 68 Gambar 4.3. Potongan clearance 0,05 mm pada kekerasan 170 HV .................. 68

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Tabel absolute value untuk double clearance .................................... 24 Tabel 2.2. Nilai allowance untuk 3 kelompok material ...................................... 25 Tabel 2.3. Shear strength of material .................................................................. 28 Tabel 2.4. Persentase panjang penetrasi .............................................................. 30 Tabel 2.5. Batas potong minimum ...................................................................... 32 Tabel 3.1. Kandungan paduan material kuningan ............................................. 40 Tabel 3.2. Tabel alat pelindung diri dan alat pendukung penelitian ................. 54 Table 3.3. Review rujukan penelitian sejenis .................................................... 55 Tabel 4.1. Data kekerasan material supplier A ................................................. 56 Tabel 4.2. Data kekerasan material supplier B................................................... 57 Tabel 4.3. Tinggi burr dari clearance 0,05 mm .............................................. .. 58 Tabel 4.4. Tinggi burr dari clearance 0,10 mm ................................................. 58 Tabel 4.5. Tinggi burr dari clearance 0,13 mm ................................................. 59 Tabel 4.6. Tinggi burr dari clearance 0,15 mm ............................................... . 59

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A.................................................................................................... 74 Lampiran B .................................................................................................... 75

xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Meningkatnya taraf hidup yang semakin meningkat membuat kita harus berusaha keras untuk meningkatkan pula seiring kemajuan industri, hampir semua kebutuhan aneka produk material logam pun terus meningkat selaras kemajuan industri, mulai dari perangkat maupun konstruksi yang harus kokoh dan nilai ketahanan yang tinggi selalu memakai material jenis logam, salah satunya adalah industri manufaktur kendaraan bermotor. Banyaknya produksi kendaraan bermotor membuat kebutuhan komponen meningkat, salah satunya adalah kunci. Meningkatnya kebutuhan sepeda motor akan terus meningkat sehingga meningkat pula permintaan produksi kunci. Hal tersebut menjadikan perlunya melakukan pembenahan terhadap pelaksanaan produksi agar dapat memenuhi permintaan namun tetap tidak mengabaikan kualitas. Upaya yang dapat dilakukan adalah mengatasi masalah yang terjadi. Adapun masalah yang sedang terjadi dan menjadi hambatan dalam proses pemenuhan permintaan konsumen adalah burr yang berlebihan. Adapun upaya yang perlu kita lakukan adalah uju efektifitas celah potong untuk sebuah alat pembuat komponen kunci dengan proses blanking. Keseragaman dimensi yang dituntut untuk tetap stabil dalam produksi yang cukup banyak dan relatif singkat untuk jumlah dan jadwal produksi yang begitu padat. Meningkatnya permintaan harus disediakan cetakan dengan metode progressive die, beberapa proses digabungkan menjadi satu kali proses agar lebih efisien. Akan tetapi proses yang diharapkan mengalami hambatan, kualitas yang diharapk...