Punching Tool

  • View
    112

  • Download
    11

Embed Size (px)

Text of Punching Tool

  • Punching Tooldisusun oleh :I. Aris Hendaryanto, S.T., M.Eng.Program Diploma Teknik Mesin SV-UGM

  • Metal Manufacturing Process

  • Analisa Pemotongan

  • ClearanceUkuran punch lebih kecil dari pada ukuran die.Selisih ukuran antara punch dan die disebut dengan allowance.Selisih ukuran antara punch dan die yang besarnya diukur hanya pada satu sisi saja disebut clearance.Clearance sama dengan setengah dari allowance.

  • Pengaruh Clearance terhadap PemotonganBesarnya clearance akan mempengaruhi proses dan hasil pemotongan seperti :Besarnya gaya potong yang dipakai (force)Umur pakai dari punch dan die (life time)Permukaan hasil pemotongan (surface finish)

  • Menentukan besarnya clearancePemilihan besarnya clearance tergantung dari tebal dan jenis material, di samping beberapa pertimbangan berikut :Untuk material yang memiliki batas patah geser tinggi dipilih clearance yang kecil, agar diperoleh hasil potongan yang baik.Untuk proses blanking pada mesin potong otomatis, digunakan clearance yang besar agar diperoleh umur pakai yang lama.Untuk mendapatkan hasil potongan yang halus, biasanya dipilih clearance yang kecil.

  • Menentukan besarnya clearancePada umumnya pemilihan clearance berkisar antara 5% - 7,5% dari tebal material yang akan dipotong.

  • Menentukan besarnya clearancePada pemilihan clearance yang terlalu kecil berakibat :Dibutuhkan gaya potong yang lebih besar.Material mudah terjepit di antara punch dan die, sehingga dibutuhkan stripping force yang lebih besar.Terbentuk secondary shear akibat dari robekan karena punch dan die tidak saling bertemu dengan sempurna.

  • Menentukan besarnya clearancePada pemilihan clearance yang terlalu besar berakibat :Permukaan potongnya akan berbentuk radius yang sangat ekstrim.Terjadi secondary shear pada permukaan bagian luar yang berbentuk radius.Terbentuk burr yang lebih besar.

  • Menentukan ukuran Punch dan DieUkuran punch dan die ditentukan berdasarkan jenis proses yang diinginkan :Jika produk yang dikehendaki adalah blank-nya, maka prosesnya disebut blanking. Jika produk yang dikehendaki adalah lubangnya, maka prosesnya disebut piercing.

  • Menentukan ukuran Punch dan DieUkuran die akan menentukan besarnya ukuran blank, dimana ukuran ini diukur dari penampang blank pada daerah yang memiliki permukaan lurus mengkilap.Blanking : yang dipakai sebagai acuan adalah ukuran die, baru kemudian ukuran punch menyesuaikan.Piercing : yang dipakai sebagai acuan adalah ukuran punch, baru kemudian ukuran die menyesuaikan.

  • Menentukan ukuran Punch dan DieYang dimaksud penyesuaian adalah ukuran produk yang diinginkan ditambah atau dikurangi dengan besarnya spring back.

  • Menentukan ukuran Punch dan Died= ukuran produk yang diinginkand1= ukuran punchd2= ukuran diet= tebal materialf= besarnya spring back materials= clearance= 0,05 t - 0,075 tIlustrasi untuk menentukan ukuran punch dan die.

  • Menentukan ukuran Punch dan DieBlanking :d2 = d fd1 = d2 2s

    Ilustrasi untuk menentukan ukuran punch dan die.Piercing :d1 = d + fd2 = d1 + 2s

  • Gaya PotongGaya yang bekerja pada punch dan die adalah saling tegak lurus terhadap permukaan plat yang dipotong.Gaya potong perlu dihitung untuk menentukan konstruksi yang digunakan.Tenaga atau kerja dalam sistem potong ini diperhitungkan untuk menentukan besarnya ukuran mesin press yang digunakan.

  • Gaya PotongRumus dasar : Gaya = tegangan x luasGaya geser/gunting (shear force) :Gaya geser = tegangan geser x luas Dalam hal ini luasan potong pada proses cutting adalah keliling potong x tebal material.

  • Stripping ForcePada proses pelubangan plat dengan punching tool , maka plat akan cenderung terjepit oleh punch maupun die.Hal ini perlu diatasi dengan cara melepasnya kembali dengan menggunakan stripping plate.Makin keras dan tipis suatu material, maka diperlukan stripping force yang makin kecil.Pada umumnya stripping force dapat diambil antara 5% - 10% dari gaya potongnya.Stripping force dipakai sebagai acuan untuk menentukan kekuatan pegas yang digunakan.

  • Perhitungan kekuatan pegas : G . d4 . fF = --------------- 8 . Dm3 . if 8 . Dm . Fi = -------------- . d3dalam Newtondalam N/mm2dalam mm

  • Perhitungan kekuatan pegas :i= Tegangan puntir ijin [N/mm2]F= Gaya yang diperoleh pegas [N]G= Modulus puntir [N/mm2]untuk :DIN 17221, G = 80.000 N/mm2DIN 17223,G = 83.000 N/mm2DIN 17224,G = 73.000 N/mm2d= diameter kawat pegas [mm]Dm= diameter pitch pegas [mm]f= panjang penekanan [mm]if= jumlah lilitan efektif pegas

  • Perencanaan pembuatan Punching ToolProduk yang dikehendaki harus jelas, bisa berupa contoh jadi atau dari gambar yang jelas.Jumlah produk yang akan dibuat.Jenis material yang akan digunakan untuk produksi, termasuk tebalnya.Tipe atau kapasitas mesin pres yang akan digunakan.

  • Perencanaan pembuatan Punching ToolMurah: tidak terlalu banyak komponen yang diperlukanKuat: secara keseluruhan die harus kuat/kokoh, demikian juga masing-masing komponennyaPraktis: jika suatu saat diperlukan perbaikan-perbaikan (misalnya pengasahan punch/die), tidak perlu banyak membongkar komponen yang lain.Pertimbangan lain :

  • Layout Scrap StripCara memasukkan strip ke dalam die yang paling praktis dan mudah dilaksanakan (dari kanan, kiri, depan atau belakang).Material yang akan dikerjakan biasanya berbentuk strip memanjang atau berbentuk gulungan.

  • Layout Scrap StripPosisi pemakanan, sehingga setelah pemotongan tidak banyak material sisa yang terbuang.Pada umumnya layout melebar (wide run layout) akan lebih ekonomis (menghemat material dan waktu) dibandingkan dengan layout yang memanjang (narrow run layout).

  • Layout Scrap Strip

  • Layout Scrap Strip

  • Perencanaan Layout Scrap StripSebelum memotong material untuk strip, perlu diperhatikan ukuran strip yang dipilih, yaitu dengan memperhitungkan jarak sisi tepi dan jarak antar potongan.

  • Perencanaan Layout Scrap StripJika tebal material lebih besar dari 0,6 mm :a = t + 0,015 Ddimana :a= jarak sisi tepib= jarak antar potongant= tebal materialD= lebar produk yang akan dipotongSedangkan harga b :

    t > 0,6 mmb [mm]0,6 0,80,80,8 3t > 33

  • Perencanaan Layout Scrap Strip

  • Perencanaan Layout Scrap StripJika tebal material kurang dari 0,6 mm :

    t < 0,6 mm ; single passLebar strip W [mm]a & b [mm]0 750,875 1501,6150 3002,4> 3003,0

  • Perencanaan Layout Scrap StripJika tebal material kurang dari 0,6 mm :

    t < 0,6 mm ; double passLebar strip W [mm]a & b [mm]0 751,675 1502,4150 3003,0> 3004,0

  • Perencanaan Layout Scrap StripPerhitungan jumlah potongan (n) :P bn = ---------- sdimana :P= panjang stripb= jarak antar potongans= jarak potong (feeding)Sisa potongan (E) :E = P ( n . s + b )

  • Perencanaan Layout Scrap StripJika layout direncanakan miring seperti gambar berikut :

  • Perencanaan Layout Scrap StripPerhitungan jumlah potongan (n) :

    P (u + v + 2b) + sn = ----------------------------- s

    P (u + v + 2b)n = ------------------------ + 1 s

  • Perencanaan Layout Scrap StripJika layout scrap strip direncanakan dengan sistem double pass :

  • Perencanaan Layout Scrap StripPerhitungan jumlah potongan (n) :

    2 (P (u + v + 2b))n = ---------------------------- + 1 s

  • Jenis DieConventional dieInverted dieCompound dieProgressive die

    **********************************