Rancang Bangun Press Tool Alat Bantu Pemotong Strip Plat dengan Menggunakan Mesin Tekuk Hidrolik
Carli * , Hartono , Daryadi, Sunarto, Ali Sai’in
Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Semarang, Jl. Prof. H. Soedarto, SH Tembalang Kota Semarang 024-7473417 Fax 7472396 *E-mail: Carlismg@yamail.com
Diterima: 08-03-2022; Direvisi: 24-04-2022; Dipublikasi: 30-04-2022

## Abstrak
Penelitian  ini  merupakan  penelitian  eksperimental  dalam  pembuatan  alat  bantu  untuk  memotong  strip  plat  yang menggunakan  mesin  tekuk  hidrolik,  dimana  pemotongan  pelat  yang  tebal  biasanya  menggunakan  mesin  potong hidrolik  “Promecam”  atau  dengan  cara  dipotong  manual  dengan  gergaji,  tentunya  hal  itu  tidak  efisien  karena memerlukan  waktu  yang  lebih  lama.  Tujuan  dari penelitian  ini  adalah untuk  mendapatkan  solusi  berupa  alat  bantu untuk proses pemotongan  dengan  memanfaatkan sarana mesin  tekuk hidrolik  yang ada di  laboratorium pemesinan. Mesin tekuk hidrolik memberi banyak kemungkinan untuk membuat pekerjaan inovasi yang sangat sederhana. Metode penelitian eksperimental yang dilakukan yaitu, melakukan perhitungan awal sesuai dengan data yang ada pada mesin tekuk hidrolik maupun mesin potong hidrolik, lalu menyiapkan peralatan yang digunakan  untuk membuat alat bantu pemotong strip plat. Hasil penelitian eksperimental ini adalah asesoris mesin tekuk hidrolik berupa alat potong strip plat untuk mendukung mempersiapkan benda kerja pengelasan bagi mahasiswa jurusan teknik mesin Polines,
Kata kunci: Alat bantu; mesin tekuk hidrolik; strip plat

## Abstract
This research is an experimental research in the manufacture of tools for cutting plate strips using a hydraulic bending machine, where cutting thick plates usually uses a hydraulic cutting machine "Promecam" or by manual cutting with a  saw, of course  it  is not efficient  because  it requires more time. long. The purpose of this research  is  to obtain a solution  in  the  form  of  tools  for  the  cutting  process  by  utilizing  hydraulic  bending  machines  in  the  machining laboratory.  Hydraulic  bending  machines  provide  many  possibilities  to  make  very  simple  innovation  work.  The experimental research method is carried out, namely, carrying out initial calculations according to existing data on hydraulic bending machines and hydraulic cutting machines, then preparing the equipment used to make plate strip cutting tools. The results of this experimental research are hydraulic bending machine accessories in the form of plate strip cutting tools to support the preparation of welding workpieces for students majoring in Mechanical Engineering Polines.

## Keywords: device; hydraulic bending machine; plate strip

## 1. Pendahuluan
Politeknik Negeri  Semarang merupakan perguruan tinggi vokasi yang mencetak mahasiswanya agar siap kerja setelah lulus  nanti.  Salah  satu  caranya  adalah  dengan  menerapkan  pendidikan  dengan  pendekatan  manufaktur,  dimana  rasio antara  praktikum  dengan  teori  60  %  berbanding  40  %,  diharapkan  dapat  meningkatkan  keterampilan  khususnya  pada jurusan  teknik  mesin.  Dalam  kegiatan  praktikum  di workshop ,  khususnya  praktek  pengelasan  penggunaan  pelat  yang cukup tebal sangatlah sering. Pemotongan pelat yang tebal biasanya menggunakan mesin potong hidrolik hydracut atau dengan  cara  dipotong  manual  dengan  gergaji.  Sedangkan  jika hydracut rusak,  hanya  gergaji  yang  menjadi  sarana alternatif. Tentunya hal itu tidak efisien karena memerlukan waktu yang lebih lama. Hal ini akan menjadi lebih susah dan repot, karena untuk memperbaiki hydracut memerlukan waktu yang lama. Sehingga hal ini akan menjadikan pekerjaan semakin tidak efisien.
Mesin potong hydracut merupakan mesin potong yang biasa digunakan untuk memotong jenis plat yang beraneka ragam, seperti ST-37 , ST-40 dan ST-60 , mesin tersebut hanya mampu memotong pelat dengan ketebalan maksimal 6 (mm) dan lebar maksimal 3000 (mm). Press tool adalah salah satu jenis alat penekan yang digunakan untuk memotong dan
membentuk suatu produk dari lembaran pelat logam dengan menggunakan mesin penekan hidrolik maupun secara manual yang prosesnya bergerak seragam dan dalam waktu yang singkat [1][2]. Keuntungan press tool dapat digunakan untuk membuat produk secara massal dan dapat menghasilkan produk dengan bentuk dan ukuran yang seragam [3][4]. Press tool yang akan dibuat lebih dikhususkan pada bahan mild steel ( ST-37 ) dengan kemampuan memotong pelat ketebalan hingga  8  (mm)  tetapi  dengan  kapasitas  lebar  maksimal  hanya  100  (mm),  Peralatan  bantu press  tool ini  mempunyai kelebihan, diantaranya mudah dalam pengoprasian jika disbanding dengan mesin gergaji potong, serta dapat diatur untuk berbagai aturan dengan ketebalan maksimal 8 (mm) dan lebar 100 (mm). Gambar 1. Merupakan mesin tekuk hidrolik yang berada di laboratorium pemesinan Politeknik Negeri Semarang.
Gambar 1. Mesin Tekuk Hidrolik Promecam di Laboratorium Pemesinan
Beberapa peneliti terdahulu sudah melakukan penelitian tentang press tool . Penelitian dilakukan oleh  dilakukan oleh Ella  sundari  dkk  dengan  judul  Rancang  bangun prototipe  press  tool pemotong side  rubber sebagai  komponen chute dengan sistem hidrolik, kesimpulan dari penelitian ini press tool yang dihasilkan lebih presisi dengan pengerjaan manual [5].  Penelitian  kedua  muchtar  ginting  dkk  dengan  judul  Desain  dan  rancang  bangung  alat  bantu press  tool untuk meningkatkan  produktivitas  UKM  metal  furniture,  hasil  dari  penelitian  ini  adalah  prototipe  press  tool  yang  mampu menghasilkan pemotongan dengan prosentase penyimpangan relatif kecil artinya alat yang dihasilkan lebih presisi dan efisien [6].
Berdasarkan  permasalahan  yang  dihadapi  dibengkel  pemesinan  Polines  dan  beberapa  penelitian  terdahulu dirancanglah  alat  bantu  potong/ press  tool pengganti  yang  akan  memudahkan  proses  pemotongan  strip  plat  dengan ketebalan maksimal 8 (mm) dengan lebar maksimal 100 (mm). Proses pengoperasian press tool ini menggunakan mesin bending hidrolik,  yaitu  memanfaatkan  fungsi  penekanan  mesin  tekuk  ini  untuk  menekan press  tool ,  sehingga  proses pemotongan  dapat  terjadi,  dan  ini  akan  mempermudah  pekerjaan  karena  dalam  proses  pemotongan  tidak  perlu menggunakan mesin  gargaji.

## 2. Material dan metodologi
Penilitian pembuatan alat pemotong strip plat  dilakukan secara bertahap sesuai dengan yang disajikan pada Gambar 2. Penelitian dimulai dari studi pustaka dan studi lapangan yang dilakukan secara bersamaan untuk mendapatkan pilihan proses pembuatan  alat pemotong  strip plat yang tepat. Tahapan selanjutnya adalah pembuatan  alat  bantu pencekaman benda kerja. Disusul, eksperimental pembuatan alat pemotong strip plat dengan proses yang dipilih, yaitu proses mesin CNC , dengan bahan St.60 . Sedangkan bahan yang dipakai sebagai bakalan pemotong  dari alat ini nantinya akan diganti
dengan  bahan Amutit yang  akan  digunakan  untuk  program  praktikum  mahasiswa.  Hasil  pemotongan    yang  dibuat dianalisa, untuk mendapatkan gambaran dan data-data yang diinginkan.

## Gambar 2. Diagram alir penelitian
Peralatan utama yang yang digunakan antara lain, mesin freis universal F4 terdapat di Laboratorium Pemesinan, mesin bubut CNC terdapat di Laboratorium CNC Politeknik Negeri Semarang, dan ditunjang dengan peralatan pembantu seperti, kepala pembagi, kotak roda gigi pengganti, kepala lepas, jangka sorong. Sedangkan cutter (pahat potong) dan pahat bubutnya beli dipasaran, karena penggunaan cutter -nya akan cenderung menggunakan pemakanan sisi yang agak panjang. Detail peralatan yang digunakan dalam penelitian disajikan pada Tabel 1.

## Tabel 1. Peralatan yang digunakan
No Nama Alat Lokasi Kegunaan Kemampuan 1 Mesin freis F4-05 Politeknik Pembuatan plat atas Baik 2 Mesin bubut CNC Politeknik Pembuatan plat bawah Baik 3 Kepala Pembagi Politeknik Peralatan pembantu Baik 4 Kotak roda gigi pengganti Politeknik Penggantian roda gigi Baik 5 Kepala lepas Politeknik Peralatan pembantu Baik 6 Cutter milling Dipasaran Pisau potong benda Baik 7 Pahat bubut Dipasaran Pisau potong benda Baik

## 3. Hasil dan pembahasan
Pertimbangan  dalam  merancang  alat press  tool ,  diantaranya  adalah  rancangan  tersebut  memiliki  kelebihan,  dalam fungsi  maupun  efisiensi  waktu  [7][8].  Gambar  3  merupakan  rancangan  alat  yang  akan  dibuat,  dimana  desain  yang menggunakan pelat pengarah akan memudahkan proses pemotongan [9]. Sehingga strip pelat yang dihasilkan akan lebih siku.
Gambar 3. Desain Press tool
Gambar 4. Bagian-bagian press tool
Keterangan:
1. Plat bawah
2. Pelat atas
3. Pasangan pelat atas
4. Pilar
5. Punch holder
6. Dies
7. Punch
8. Pasangan Punch
9. Pelat stripper 10. Pegas Stripper
11. Pelat pengarah dies
12. Profil L
13. Pengarah dies
14. Baut Profil
15. Baut d ies
16. Mur d ies
17. Mur
Gambar 4 Merupakan bagian-bagian press tool setelah dilakukan perakitan dan siap  dilaksanakan untuk uji coba dan pengujian. Pengujian dilakukan  untuk  mengetahui keberhasilan rancangan press tool pemotong pelat dengan ketebalan maksimal 8 ( mm ) dengan menggunakan penggerak mesin bending hidrolik. Jenis pelat yang dipotong adalah mild steel ST 37.  Tujuan  dari  pengujian  press  tool  ini  adalah  untuk  mengetahui  peralatan  ini  mampu  memotong  plat  dengan ketebalan  maksimal  8  (mm),  mengetahui  hasil  potongan  apakah  rapi  sesuai  dengan  yang  diharapkan,  dan  untuk mengetahui pengaturan clearance . Clearance adalah perbedaan dimensi dengan ukuran tertentu atau kelonggaran potong tiap  sisi  potong  [10]. Clearance yang  terlalu  besar  akan  menimbulkan  radius  tepi  yang  lebih  besar  dari  ukuran  yang dikehendaki, hal ini disebabkan sebelum terjadi proses pemotongan plat mengalami deformasi terlebih dahulu. Sedangkan apabila clearance terlalu kecil akan terjadi dua buah daerah potong. Hal ini dikarenakan arah retak material tidak segaris, sehingga kedua retak tersebut saling bertemu, dengan kata lain pada material terjadi dua kali proses pemotongan [11] [12].    Proses    pengujian    ini  merupakan    proses    percobaan    pemotongan    pelat  dengan  ketebalan  maksima  8  (mm), menggunakan mesin tekuk hidrolik. Material yang diuji adalah strip pelat dengan  beberapavariasi ketebalan, selanjutnya dianalisis hasil potongannya. Data hasil pengujian disajikan dalam Tabel 2.

## Tabel 2. Data Hasil Pengujian
No. Ketebalan pelat (mm) Clereance (mm) Gaya yang terjadi ( N ) hasil pemotongan 1 0,8 0,06 10.000 baik 2 2 0,15 20.000 baik 3 3 0,23 40.000 baik 4 4 0,3 60.000 baik 5 5 0,38 80.000 baik 6 6 0,45 100.000 baik 7 8 0,6 200.000 baik
Pada  pengujian  pemotongan  strip  pelat  dengan  ketebalan  0,8  mm  sampai  dengan  6  mm press  tool mampu menghasilkan potongan  yang  baik  sesuai  dengan clereance dari  masing-masing  ketebalan  pelat  strip  yang  diuji.  Pada Pengujian pemotongan strip pelat dengan ketebalan lebih dari 8mm sampai dengan ketebalan 10mm , striper tidak kuat menahan gaya pemotongan sehingga hasil potongan tidak baik.karena hasil potongan terjadi chip yang tajam dan bergerigi [13][14][15]. Alat yang dihasilkan ini merupakan solusi untuk mengatasi masalah pemotongan di laboratorium pemesinan Polines.  Hasil  dari  press  tool  ini  langsung  bisa  dipasang  di  mesin  tekuk  hidrolik  yang  sudah  ada  dan  langsung  dapat dioperasikan.

## 4. Kesimpulan
Dari hasil pembuatan alat pemotong strip pelat dengan ketebalan 8 mm dan lebar maksimal 100 mm dapat disimpulkan bahwa alat mampu  memotong strip pelat dengan ketebalan maksimal 8 mm dan lebar 10 mm dengan hasil potongan yang baik. Pada  percobaan  dengan  ketebalan  lebih  besar  dari  8  mm,  kondisi striper sudah  tidak  mampu  menahan  seluruh permukaan strip pelat sehingga potongan yang dihasilkan tidak baik.

## Daftar Pustaka
[1]  Budiarto., Press Tool 1-3. Bandung: Politeknik Manufacture Bandung. 1997.
[2]  Arifin Fatakhul., Perencanaan Alat Penepat dan Press Tool. 2008.
[3]   Donaldson., Lecain., Gold., Tool Design. New Delhi: Tata McGraw – Hill Publising Company, Ltd; 1983.
[4]  Kurmi, R.S., Machine  Design. New Delhi: Eurasia Publising House, Ltd; 2005.
[5]  Ella  Sundari.,  Asrofi.,  Darma  Prabudi.,  Rancang  bangun  prototype  press  tool  pemotong  side  rubber  sebagai komponen chute dengan system hidrolik. Jurnal Austenit. 2015 Oktober; 7(2): p. 1.
[6]  Muhtar  ginting.,  Dicky  Seprianto.,  Romi  Wilza.,  Desain  dan  rancang  bangun  alat  bantu press  tool untuk meningkatkan produktivitas UKM metal furniture . Journal Austenit. 2017 April; 9(1): p. 33.
[7]  Frank J.  Riley.,  Assembly Automation.,  A Management Handbook, Industrial .  Press Inc.  Second, Edition, New York. 1996.
[8]  Fibro., All-Steel Die Sets, Cast Iron Die Sets, Die Set Accessories, Fibro Tool, Making Accessories, Pt.Aquarius, Bintang Agung, Jakarta
[9]  Suchy., Ivana., Hand Book of Die Design. New York, Mc Graw-Hill, Inc. 1997.
[10]  Teshome, F. B., Degu, Y. M., “Design of Combined Press Tool for the Manufacturing of Rice Thresher Blade”, The International  Journal  of  Engineering  and  Science  (IJES). 2014 Volume 3, ISSN (e): 2319-1813 ISSN (p): 2319- 1805, p. 90- 107
[11]  Rizza, M. A., Analisis Proses Blanking dengan Simple Press Tool, Jurnal Rekayasa Mesin. 2014. Volume 5, No. 1, ISSN 0216-468X, p. 85-90.
[12]  Vishwanath, M. C., Ramni, Dr., Sampath Kumar L., 2013, ”Design of Progressive Draw Tool”, International Journal of Scientific and Research Publications, Volume 3, ISSN 2250-3153.
[13] Rai., Pawan Kumar., Aas Mohammad, Hasan Zakir Jafri.,  Causes & Preventation of Defects (Burr) In Sheet Metal Component. International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA). 2013 Juli-Agustus; 3(4): p. 511-515
[14]  Suriyapha, Chatkew, Suthep, Y. dan Bubphachot, B., 2010, “Die Radius Affecting Sheet Metal Extrusion Quality for Fine Blanking Process”, American J. of Engineering and Applied Sciences, Vol.3.
[15]  Bubphachot, B., 2009, “Microstructure affecting cutting quality in fine blanking process”, Am. J. Eng. Applied Sci., Vol.2, 665-668.