## ANALISA PROSES DRAWING PADA PEMBENTUKAN ASBAK DENGAN KUPING BERBENTUK ALUR
1 Idiar, 2 Sugianto
1,2 Jurusan Teknik Mesin, Polman Negeri Bangka Belitung Kawasan Industri Airkantung Sungailiat, Telp.0717-93586, Fax.0717-93585, ji.idiar@gmail.com

## Abstract
The  design of the  press tool is one of the practice courses  that teach the skill in  designing tool forming and cutting the product from the plate. The quality of the design is determined by the ability to apply the design procedure. Competence is widely applied in the design of drawing prints with a certain level  of  product  complexity.  Practice  activity  of  designing  drawing  drawing  of  students  of  Engineering Design Program of Mechanical Polytechnic of State of Bangka Belitung done conventionally, where only using  drawing  table  or  computerized  depiction  software  then  printed  on  drawing  paper.  This  results  in frequent  errors  in  student  design  drawings.  To  overcome  these  problems  required  drawing  prints  that can form a specific product such as ashtrays, with the aim of producing a construction drawing print that can be applied and utilized in the teaching of press tool design. The method of making this tool consists of data collection, concept making, tool  design, machining & testing. Based  on the results of trials that have  been  done,  carried  out  on  10  blank  by  using  a  lubricant  in  the  form  of  vegetable  oil.  Of  the  10 experiments  the  formation  showed  that  the  central  pool  of  ashtrays  can  be  perfectly  formed,  while  4 pieces of the grooves on the ear of the ashtray have not been formed well where there are still folds or curves that are not regular.
Keywords: drawing tool, design, ashtray, aluminium

## Abstrak
Perancangan press tool merupakan salah satu mata kuliah praktik yang mengajar ketrampilan dalam  merancang  cetakan  pembentuk  dan  pemotong  produk  dari  pelat.  Kualitas  hasil  rancangan ditentukan  oleh  kemampuan  dalam  menerapkan  prosedur  perancangan.  Kompetensi  tersebut  banyak diaplikasikan  dalam  perancangan  cetakan  drawing  dengan  tingkat  kompleksitas  produk  tertentu. Aktivitas  praktik  merancang  cetakan  drawing  mahasiswa  program  studi  Teknik  Perancangan  Mekanik Politeknik  Manufaktur  Negeri  Bangka  Belitung  dilakukan  secara  konvensional,  dimana  hanya menggunakan meja gambar atau perangkat lunak penggambaran di komputer lalu dicetak pada kertas gambar.  Hal  tersebut  menyebabkan  sering  terjadi  beberapa  kesalahan  pada  gambar  rancangan  yang dibuat  oleh  mahasiswa.  Untuk  mengatasi  permasalahan  tersebut  diperlukan  cetakan  drawing  yang dapat membentuk produk tertentu seperti asbak, dengan tujuan yaitu menghasilkan konstruksi cetakan drawing  yang  dapat  diterapkan  dan  dimanfaatkan  pada  pengajaran  perancangan  press  tool.  Metode pelaksanaan  pembuatan  cetakan  ini  terdiri  dari  pengumpulan  data,  pembuatan  konsep,  perancangan alat, permesinan  &  uji  coba.  Berdasarkan  hasil uji  coba  yang  telah dilakukan, dilakukan  pada 10  blank dengan  menggunakan  pelumas  berupa  minyak  nabati.  Dari  10  kali  uji  coba  pembentukan  tersebut menunjukkan bahwa kolam bagian tengah asbak dapat dibentuk dengan sempurna, sedangkan 4 buah alur  yang  terdapat  pada  bagian  kuping  asbak  belum  terbentuk  dengan  baik  dimana  masih  terdapat lipatan atau lengkungan yang tidak teratur.
Kata kunci: cetakan drawing, desain, asbak, aluminium

## 1. PENDAHULUAN
Perancangan  press  tool  merupakan salah satu  mata  kuliah praktik yang  mengajar  ketrampilan dalam  merancang  cetakan  pembentuk  dan  pemotong  produk  dari  pelat.  Proses  merancang  yang dilakukan  harus  mengikuti  persyaratan-persyaratan  tertentu  agar  dapat  mencapai  kualitas  rancangan sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan. Kualitas hasil rancangan ditentukan oleh kemampuan dalam menerapkan  prosedur  perancangan  yaitu  gabungan  antara  kepiawaian  dalam  memilih  jenis  subsistem pada  cetakan,  menentukan  langkah  kerja,  menentukan  parameter  proses,  dan  parameter-parameter lain  yang  terkait  dengan  perancangan  press  tool.  Kemampuan  tersebut  secara  keseluruhan  sering digunakan pada proses perancangan cetakan drawing.
Penelitian  pernah  dilakukan  untuk  mengembangkan  media  percobaan  pada  proses  deep drawing di dalam sebuah laboratorium pengajaran, dimana mahasiswa harus melakukan evaluasi pada data  proses  deep drawing   yang sebelumnya sudah dilakukan oleh tim  pengajaran. Usulan inovasi  dari mahasiswa  dimulai  dengan  demonstrasi  percobaan  deep  drawing  yang  dilakukan  dengan  media percobaan  yang  telah  dirancang  di  laboratorium  untuk  kebutuhan  penelitian  dan  pengajaran. Pengolahan  informasi  tersebut  membantu  mahasiswa  dalam  menganalisa  dasar  utama  pada  teknologi deep drawing [1].
Kegiatan  pembelajaran  praktik  perancangan  press  tool  khususnya  materi  drawing  yang dilakukan  oleh  mahasiswa  program  studi  Teknik  Perancangan  Mekanik  Politeknik  Manufaktur  Negeri Bangka  Belitung  masih  dilakukan  secara  konvensional.  Aktivitas  praktik  merancang  cetakan  drawing dilakukan  di  laboratorium  perancangan  dengan  menggunakan  fasilitas  berupa  meja  gambar  atau perangkat lunak penggambaran di komputer. Hasil rancangan berupa gambar susunan yang dibuat atau dicetak pada kertas gambar dengan ukuran tertentu. Mahasiswa hanya mengandalkan daya bayang saja dalam menerapkan ide-ide atau teori pendukung pada rancangan cetakan yang dibuat. Kondisi tersebut menyebabkan  mahasiswa  kesulitan  untuk  memahami  cara  kerja  cetakan  dan  subsistem  yang  ada didalamnya  seperti  sistem  pelokasi,  sistem  blank  holder,  ejektor,  dan  lain-lain.  Hal  tersebut mempengaruhi kualitas hasil rancangan cetakan drawing yang dibuat oleh mahasiswa. Kesalahan umum yang  terjadi  dilakukan  oleh  mahasiswa  dalam  merancang  cetakan  drawing  yaitu  penentuan  jenis  dan dimensi  sistem  pelokasi  yang  tidak  cocok  dengan  karakteristik  bentuk  produk  yang  dibuat  serta konstruksi blank holder dan ejektor produk yang tidak bekerja sesuai dengan fungsinya.
Untuk membantu mahasiswa memahami cara kerja subsistem yang ada pada cetakan drawing secara  komprehensif maka  dibutuhkan  suatu konstruksi  cetakan yang  dapat  merepresentasikan secara lengkap satu siklus proses pembentukan produk dengan proses drawing misalnya pembentukan produk asbak dari bahan aluminium.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  yang  berkaitan  dengan  proses  deep  drawing  dengan  produk  cup  silindris  yaitu menganalisa  pengaruh  dari  parameter  proses  deep  drawing  dalam  membentuk  produk  cup  silindris. Material  yang  digunakan  adalah  aluminium  paduan  AA5754-O.  Parameter  proses  yang  dilihat pengaruhnya  yaitu  variasi  dimensi  die,  kondisi  gesekan,  tekanan  terhadap  penipisan  dinding  dari  cup silindris.  Kesimpulan  yang  didapat  dari  penelitian  ini  bahwa  die  memiliki  pengaruh  paling  besar  dalam proses,  jarak  antara  batas  diameter  dalam  die  terhadap  punch,  memiliki  tekanan  paling  tinggi  pada bidang  kontak  dengan  material  [2].  Dalam  menyelesaikan  pembuatan  cetakan drawing ini,  dibuat tahapan penyelesaian seperti pada diagram alir yang dapat dilihat pada Gambar 2.1.

## Gambar 2. Diagram alir penelitian

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Rancangan Cetakan Drawing
Berikut ini bentuk dan ukuran asbak yang akan dibentuk dari bahan aluminium menggunakan cetakan drawing yaitu:
Gambar 3.1 Bentuk dan ukuran produk asbak
Cetakan drawing produk  asbak  aluminium  yang  dirancang  dan  dikonstruksikan  dalam penelitian  ini  mempunyai  beberapa  bagian  utama  yang  mendukung  operasional  kerjanya  yaitu die - set, punch , die , blank  holder ,  lokator  dan  ejektor.  Ukuran  cetakan drawing yang  dibuat  mempunyai dimensi  200  x  300  x  247  mm,  dan  dibuat  dengan  dua  buah  tiang  pengarah  pada  bagian  tengah  dari sisi samping cetakan sehingga memudahkan peletakan blank pada cetakan dari arah depan. Berdasarkan  bentuk  dan  dimensi  produk  tersebut  diketahui  data-data  spesifikasi  proses drawing sebagai berikut: Diameter blank = 112 mm Gaya pembentukan = 65184 N = ± 6,6 Ton Radius die = 5 mm Clearance = 1,6 mm
Rancangan awal cetakan drawing yang dibuat dapat dilihat pada gambar di bawah ini:
Analisa Proses Drawing Pada Pembentukan Asbak Dengan Kuping Berbentuk Alur (Idiar)
Gambar 3.2 Rancangan cetakan drawing produk asbak
Rancangan  cetakan  ini  menggunakan  4  buah  pegas  tekan  pada  konstruksi blank  holder dihitung dengan menggunakan rumus [3] sebagai berikut:
P db =  A n . P b . 0,001
Keterangan: P db = gaya blank holder (kN) A n = area blank holder (mm 2 ) P b = tekanan blank holder per sat. area (N/mm 2 )
Perhitungan gaya blank holder dihitung sebagai berikut: A n = area blank holder = 5668 mm2 P b = tekanan blank holder per sat. area =0,49 N/mm 2
Hasil perhitungan didapatkan gaya blank holder sebesar 2,777 kN sehingga diketahui masing- masing  pegas blank  holder sejumlah  4  buah  pegas  akan  memberikan  gaya  tekan  pada  pelat  sebesar 694,25  N.  Adapun  kedalaman  proses  penekanan  dari  pemukaan blank sebesar  16,5  mm,  untuk mendapatkan  rata-rata  gaya  tekan  pegas  sebesar  694,25  N  pada blank maka  diposisikan  pada  nilai tengah  dari  kedalaman  penekanan  yaitu  sebesar  ±  9  mm.  Pegas  tekan  standar  yang  dipilih berdasarkan data tersebut adalah tipe SL35-60.

## 3.2 Pembuatan dan Perakitan Cetakan Drawing
Proses  pembuatan  komponen  cetakan drawing produk  asbak  ini  dilakukan  proses permesinan di beberapa mesin baik yang konvensional maupun otomatis seperti mesin CNC turning & milling ,  mesin  bor,  mesin  gerinda  datar  dan  yang  lainnya.  Setelah  komponen-komponen  tersebut selesai  diproses,  selanjutnya  dilakukan  proses  perakitan  yaitu  penggabungan  komponen-komponen tersebut  menjadi  sebuah  cetakan  yang  utuh  sehingga  dapat  bekerja  sesuai  dengan  fungsi  sistem masing-masing.
Gambar 3.3 Hasil perakitan cetakan
Setelah dirakit dilakukan proses trial yaitu bagian cetakan bagian atas (upper die ) digerakkan ke  atas  dan  bawah,  hal  tersebut  untuk  melihat  apakah  sistem  yang  terdapat  pada  cetakan  seperti tiang  pengarah, blank  holder , punch - die ,  ejektor  sudah  bekerja  dengan  baik  atau  belum.  Apabila sistem  yang  terdapat  pada  cetakan  tersebut  sudah  berfungsi,  maka  tahap  selanjutnya  adalah dilakukan uji coba pembentukan produk asbak dari bahan aluminium.

## 3.3  Uji Coba & Analisa Hasil Pembentukan
Setelah  proses  pembuatan  dan  perakitan  selesai,  tahap  selanjutnya  dilakukan  pengujian pembentukan  terhadap  cetakan drawing tersebut.  Tujuan  dari  pengujian  ini  untuk  mengetahui apakah cetakan drawing berfungsi sesuai dengan yang  diharapkan  yaitu  mampu membentuk  produk asbak  dari  bahan  aluminium  seperti  bentuk  dan  dimensi yang  diinginkan.  Hasil  pengujian  yang  telah dilakukan sebagai berikut:
Gambar 3.4 Produk asbak hasil uji coba pembentukan pada cetakan drawing
Uji  coba  dilakukan  pada  alat press hidrolik  dengan  kapasitas  15  Ton.  Uji  pembentukan dilakukan  pada  10 blank dengan  menggunakan  pelumas  berupa  minyak  nabati.  Dari  10  kali  uji  coba pembentukan  tersebut  menunjukkan  bahwa  kolam  bagian  tengah  asbak  dapat  dibentuk  dengan sempurna,  sedangkan 4 buah alur yang terdapat pada  bagian kuping  asbak belum terbentuk dengan baik dimana masih terdapat lipatan atau lengkungan yang tidak teratur.
Dari  pengamatan  yang  dilakukan  pada  saat  proses  pembentukan  berlangsung  diketahui penyebab  lipatan/lengkungan  yang  tidak  teratur  pada  4  buah  alur  pada  kuping  asbak  yaitu  tidak terjadinya  kontak  antara  permukaan  die  dan  blank  khusus  pada  bagian  alur  pada  saat  proses penekanan berlangsung, sehingga tegangan jepit yang diberikan oleh blank holder tidak merata pada saat blank ditarik ke dalam rongga die.

## 4. SIMPULAN
Dari  hasil  uji  coba  dan  analisa  produk  yang  didapat,  dapat  disimpulkan  beberapa  hal  yaitu sebagai berikut:
1. Cetakan  drawing  dapat  berfungsi  membentuk  produk  asbak  dari  bahan  aluminium  sesuai dengan bentuk dan dimensi yang diinginkan secara keseluruhan.
2. Produk  asbak  yang  dibentuk  masih  terdapat  cacat  berupa  lipatan  atau  lengkungan  yang  tidak teratur pada bentuk 4 buah alur yang terdapat pada sisi bagian kuping asbak.
3. Hasil  analisa    menunjukkan bahwa  penyebab lipatan  atau  lengkungan  pada  bentuk  alur asbak tersebut  disebabkan  permukaan  blank  yang  tidak  kontak  secara  langsung/sempurna  dengan permukaan  die pada saat penekanan berlangsung. Hal tersebut dikarenakan  pada permukaan die tersebut terdapat lubang yang berbentuk alur.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Eguia, V. M., Coello, J., Martinez, A., Manjabacas, M.C, Calatayud, A.,“Learning Strategis For Deep drawing  Processes  In  The  European  Higher  Education  Area  Context”,  Material  Science  Forum Trans Tech Publications, Vol. 692, hal 74-82, 2011.
[2]. Simoes,  V.  M.  N.,  “Analysis  Of  The  Influence  Of  Process  Parameters  In  The  Deep  drawing  Of    A Cylindrical  Cup”,  A  Thessis  Report  in  Mechanical  Engineering  In  Production  Systems  Specialty, Universidade De Coimbra, 2012.
[3]. Tanshin,  M.,  Press  Die  Design  Middle  Text  Book,  Indonesia:  Indonesia  Tool  &  Die  Industry Association, 2010.