## ANALISIS PROSES DRAWING UNTUK PEMBUATAN PEDAL BRAKE SEPEDA MOTOR RODA TIGA DENGAN SOFTWARE BERBASIS FEM

## Norman Iskandar
Fakultas Teknik, Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Email: norman.undip@gmail.com
Deni Fajar Fitriyana Fakultas Teknik, Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Email: deniifa89@gmail.com

## Fuad Arief Raharjo
Fakultas Teknik, Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Email: ariefraharjo95@gmail.com

## ABSTRAK
Pedal Brake berfungsi sebagai tempat pijakan kaki pada sistem pengereman pada salah satu produk motor roda tiga di Indonesia. Pembuatan pedal brake menggunakan proses drawing yaitu proses dimana gaya diberikan pada benda kerja agar terdeformasi plastis mengikuti bentuk dari punch dengan kedalaman tertentu . Dalam  pembuatan  pedal  brake  menggunakan  proses drawing terdapat  potensi  cacat  yang  bisa terjadi akibat  besarnya  gaya  serta  tingkat  kedalaman  cetakan.  Analisa draw  ability dilakukan  untuk mengetahui seberapa besar kedalaman proses drawing sebelum benda kerja mengalami kegagalan dengan menghitung  nilai Limiting  Drawing  Ratio (LDR)  dan  rata-rata plastic  strain  ratio (R avg ).  Simulasi dilakukan untuk mengetahui parameter seperti gaya pembentukan, jumlah energi yang digunakan beserta potensi  cacat  yang  timbul  pada pedal  brake seperti earing dan  kegagalan  pada  saat  melakukan  proses drawing .  Dari  hasil  perhitungan  LDR  sebesar  1,028  dan  R avg sebesar  2,8  untuk  jenis  material  ST-37 menunjukkan bahwa kemampuan draw ability yang rendah dengan gaya pembentukan maksimum sebesar 92,8 kN dan energi yang diserap sebesar 0,69 kJ. Nilai R avg sebesar 1,2 untuk jenis material ST-37 cukup besar sehingga potensi terjadinya earing tidak terlalu nampak untuk proses drawing . Perbandingan antara analisa teoritis dan simulasi memiliki error sebesar 6% sehingga hasil masih dapat dikatakan valid .
Kata kunci: drawing, dies, earing, limmiting drawing ratio , rata-rata plastic strain ratio.

## ABSTRACT
Brake  pedal  serves  as  a  place  of  footrest  on  the  braking  system  on  one  of  the  three-wheeled motorcycle products in Indonesia. Making the brake pedal using a drawing process is a process whereby the  force  is  applied  to  the  workpiece  to  be  deformed  plastic  following  the  shape  of  the  punch  with  a certain  depth.  In  making  brake  pedals  using  the  drawing  process  there  are  potential  defects  that  can occur due to the size of the force and the depth of the mold. A draw ability analysis was done to find out how  much  depth  of  drawing  process  before  work  object  failed  by  calculating  the  value  of  Limiting Drawing  Ratio  (LDR)  and  average  plastic  strain  ratio (R avg ). The  simulation  is  done  to  know  the parameters such as the forming force, the amount  of energy used and the potential defects that arise in the brake pedal such as earing and failure during the drawing process. From the calculation of LDR of 1.028 and Ravg of 2.8 for ST-37 material type shows that low draw ability with a maximum forming force of 92.8 kN and absorbed energy of 0.69 kJ. R avg value of 1.2 for the type of material ST-37 large enough so  that  the  earning  potential  is  not  too  visible  for  the  drawing  process.  The  comparison  between theoretical and simulated analysis has an error of 6% so the result can still be said to be valid.
Keywords: drawing, dies, earing, limmiting drawing ratio , average plastic strain ratio.

## 1. PENDAHULUAN
Salah  satu    BUMN  yang  bergerak  dalam  bidang  manufaktur  dengan  berbagai  macam  produknya baik militer dan non-militer, memiliki fasilitas industri Tempa dan Cor (TC) yang salah satu produk yang dihasilkan  yaitu pedal  brake seperti  terlihat  pada  gambar  1 . Proses  pembuatan pedal  brake merupakan salah satu aplikasi proses metal forming dengan cara drawing yang mana memerlukan adanya dies .
Gambar 1. Pedal Brake Untuk Kendaran Roda Tiga [1]
Proses  pembentukan  lembaran  logam  sendiri  dapat  dikelompokkan  menjadi  tiga  kelompok  [2], yaitu:
a. Proses c utting (Pemotongan) adalah  proses  dimana  material  di  potong  sesuai  dengan  ukuran yang diinginkan agar material tersebut dapat dikerjakan kedalam proses berikutnya.
b. Proses forming (Pembentukan)  adalah  istilah  umum  yang  dipakai  pada  proses  pembentukan sheet  metal untuk  mendapatkan  kontur  yang  diinginkan.  Proses forming ,  tidak  menghasilkan pengurangan atau penghilangan material seperti yang terjadi pada proses cutting.
c. Proses compression (Penekanan)  adalaha  salah  satu  operasi  forming  yang  mana  tekanan  yang kuat  diberikan  pada  sheet  metal  untuk  menghasilkan  tegangan  kompresi  yang  tinggi  pada  plat untuk menghasilkan deformasi plastis.
Pedal  brake merupakan  permintaan  konsumen  yang  diaplikasikan  pada  kendaraan  motor  roda tiga. Pedal  brake berfungsi  sebagai  tempat  pijakan  kaki  untuk  pengereman  Motor  roda  tiga  dimana pengereman tersebut mengubah gaya input menjadi gaya output yang besar  melalui  sistem pengereman. Proses  pembuatan pedal  brake menggunakan  proses drawing .  Proses drawing menurut  standar  Jerman (standar  DIN),  DIN  8584,  didefinisikan  sebagai  proses  pembentukan  lembaran  logam  dengan  cara tarik/tekan dimana  lembaran  logam dibentuk  menjadi komponen  berongga  yang terbuka pada salah satu sisinya  (disebut direct  drawing ),  atau  merubah  sebuah  komponen  yang  memiliki  rongga  yang  terbuka pada  salah  satu  sisinya  menjadi  komponen  dengan  rongga  yang  lebih  kecil  penampangnya  (disebut re- drawing ) [3,4] Dalam  proses drawing diperlukan  pengaturan  tentang  sejumlah  gaya  dan  energi  yang  diperlukan serta  kedalaman  dari  proses drawing agar  tidak  mengalami  kecacatan  maupun  kegagalan  proses pembuatan produk.
Dalam  proses  riilnya,  cacat  produk  masing  terjadi.  Material  yang  mengalami  cacat  pada  akhirnya hanya akan menjadi limbah. Untuk mengetahui penyebab cacat pada proses pembuatan pedal brake, bisa dilakukan  analisis  proses  dengan  pendekatan  software  berbasis  Metode  Elemen  Hingga  (FEM)  serta perhitungan secara analitik.
Metode  elemen  hingga  (FEM)  telah  menjadi  alat  yang  kuat  untuk  simulasi  proses  pembentukan logam  dalam  beberapa  dekade  terakhir.  Pendekatan  dengan  metode  ini    dapat  mengurangi  waktu  yang diperlukan  dalam  tahap  penelitian  dan  pengembangan  serta  biaya  yang  diperlukan  untuk  produksi  [5]. Keakuratan  teknik  ini  sangat  bergantung  pada  objektivitas  fisik  dari  model  yang  digunakan.  Dalam  hal ini, model konstitutif menyediakan deskripsi akurat anisotropi plastik dari lembaran logam telah menjadi subyek  banyak  penelitian.  Anisotropi  plastik  adalah  ketergantungan  sifat  material  pada  arah  pengujian [6].
Dalam  proses  drawing  atau  deep  drawing,  beberapa  elemen  penting  seperti  sifat  material  dan parameter  proses  serta  parameter  geometri  harus  diperhatikan.  Sifat  material  meliputi  desnsitas  lebaran logam,  kekuatan  tarik, fracture  toughness ,  koefisien  gesek  pada  logam  serta  kekuatan  tekan.  Parameter proses  yang  harus  diperhatikan  diantaranya  temperature,  pelumasan,  tekanan punch dan  tekanan  pada blank-holder . Untuk parameter geometri  yang berperan penting adalah bentuk cetakan,  material  cetakan dan tipe dari proses drawing yang digunakan [3,7].
Radius  pada  cetakan  memiliki  peran  penting  dalam  mengatur  distribusi  ketebalan  pada  lembaran logam  [8].  Geometri  dari  penekan (punch) merupakan  salah  satu  parameter  penting  karena punch  nose
berfungsi untuk menipiskan lembaran plat logam dalam proses deep drawing . Ketika radius hidung pada punch kurang dari tiga kali ketebalan plat maka proses akan gagal, dan jika radiusnya lebih besar dari tiga kali tebal palat maka proses penipisan akan berlangsung stabil. Ketebalan plat dan diameter punch akan berpengaruh pada  nilai limiting drawing  ratio (LDR) dan  nilai  LDR akan  menurun relatif  jika diameter punch semakin besar. Ketika celah atau gap  antara cetakan penekan/atas dan cetakan bawah kurang dari tebal  plat  logam  benda  kerja  maka  proses  akan  gagal  akibat  proses  penipisan  yang  tidak  berjalan  baik. Proses  akan  berjalan  baik  dan  stabil    jika  gap  antara  cetakan  lebih  besar  dari  pada  tebal  material  benda kerja [4].
Beberapa  analisis  teori  telah  dikemangkan  untuk  memprediksi  LDR  [9,10].  Telah  banyak  upaya yang ddikerahkan dalam beberapa tahun terakhir dalam mengembangkan penggunaan model FEM untuk mengatasi  masalah  deep  drawing  dengan  lebih  baik.  Kobayashi [11] telah  berhasil  mengatasi permasalahan deep  drawing dengan  konsep hemispherical  punch dengan  teknik rigid  plastic  FEM dimana hasil simulasinya memiliki kecocokan yang baik ketika diuji komparasi dengan hasil ekperimen. Beberapa  kegagalan  yang  terjadi  pada  proses  deep  drawing  diantaranya  adalah  fenomena bergelombang (earing), melipat (wrinkling) dan  robek (tearing). Earing terjadi  karena  sketidak seragaman sifat pada material berdasarkan arahnya (anisotropy property) dan gesekan yang tidak cukup. Fenomena ini terjadi pada ujung benda kerja. Wrinkling atau melipat bisa terjadi karena faktor gap antara cetakan atau karena material yang tidak tertarik. Tearing atau sobek terjadi karena cetakan yang memiliki sudut terlalu tajam [12,13].
Simulasi  dilakukan  dengan  menggunakan  software  berbasis  FEM  untuk  mengetahui  potensi kecacatan ketika dilakukan proses drawing . Data yang diperlukan untuk proses simulasi didapatkan dari data material dan data permesinan yang digunakan oleh BUMN tersebut.
Tujuan    yang    hendak  dicapai    dalam  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  potensi  cacat  yang mungkin  terjadi,  mengetahui  hasil  perhitungan  gaya  maksimum,  jumlah blow ,  pengaruh  LDR  terhadap proses drawing serta membandingkan hasil analisis hasil kajian teori maupun simulasi software FEM.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Identifikasi Parameter Yang Mempengaruhi Proses Drawing Pedal Brake
Proses  drawing  adalah  proses  pembentukan  ( forming )  benda  kerja  dimana  benda  kerja  diberikan gaya atau sejumlah energi agar dapat mengalami deformasi plastis mengikuti bentuk dari  punch dengan kedalaman  tertentu.  Analisis  diperlukan  agar  produk  tidak  mengalami  kecacatan  maupun  kegagalan selama proses produksi. Adapun hal yang dapat dianalisis diantaranya :
a. Gaya pembentukan untuk drawing.
b. Limitting Drawing Ratio (LDR) untuk menentukan seberapa besar drawability.
c. Rata-rata plastic strain ratio (R avg ) untuk menentukan seberapa potensi terjadinya earing . d. Perhitungan jumlah blow.
Hasil  analisis  secara  teoritis  selanjutnya  akan  dibandingkan  dengan  hasil  analisis  dengan  metode simulasi dengan menggunakan software berbasis FEM.

## 2.2 Proses Simulasi Menggunakan Software Berbasis FEM
Ada  berapa  tahapan  untuk  melakukan  simulasi  diantaranya  tahap  tahap  pemodelan  CAD,  tahap preprocessing, running dan postprocessing. Dalam pemodelan CAD dimensi objek dibuat dalam  format 3D  kemudian  diekspor  ke  dalam  software  berbasis  FEM  untuk  dilakukan  proses  simulasi.  Tahapan pertama adalah preprocessing yaitu meliputi input geometri yaitu memasukkan gambar hasil  pemodelan dalam  software  CAD.  Selanjutnya  tahapan  input  data  material,  proses  meshing  dimana  digunakan meshing otamatis dalam pengerjaan simulasi ini. Masih dalam tahapan preprocessing selanjutnya adalah konfigurasi  beban  atau  gaya  yang  bekerja  meliputi  besar,  arah  dan  mekanisme  pembebanan  gayanya. Kemudian masuk kedalam tahapan input kondisi batas meliputi batas interaksi antar cetakan dan kondisi lingkungan. Penutup dalam proses ini adalah data base generation untuk memastikan bahwa semua data yang telah diinput benar dan siap untuk tahap running simulation . Tahap  kedua  adalah  running  process  dimana  proses  akan  berjalan  secara  otomatis  bergantung dengan setting awal  saat preprocessing dan hardware. Pada  tahap  ini  dipantau  proses running jika memerlukan  tindakan  bantu  jika  terjadi  kondisi  proses  running  tidak  berjalan  lancer.  Selain  itu  grafik hasil simulasi juga harus dipantau untuk memastikan bahwa secara trend proses telah berjalan benar. Tahpa terakhir adalah tahap post processing dimana pada fase ini adalah fase pengambilan data hasil simulasi  yang  bisa  dijangkau  oleh software .  Untuk full  package  software data  gaya  pembentukan, displacement , temperature , stress-strain , damage terhadap waktu bisa didapatkan.

## 2.3 Analisis Teoritis Proses Pembentukan (Drawing)

## 2.3.1 Perhitungan Gaya Pembentukan (Drawing)
Analisis  secara  teoritis  untuk  menghitung  nilai  dari  gaya  pembentukan  untuk  proses  drawing menggunakan persamaan 1 berikut ini [14].
          7 . 0 D D T(UTS) πD p o p max F (1)
Dimana : F max = Gaya pembentukan maksimum (N) D p
= Diameter pembentukan benda kerja (mm)
D o = Diameter bentangan benda kerja sebelum dibentuk (mm) T = Tebal Pelat (mm) UTS = Tegangan Tarik material (N/mm 2 ) = Konstanta (3,14)

## 2.3.2 Perhitungan Limiting Drawing Ratio (LDR)
Analisis  secara  teoritis  untuk  menghitung  nilai  dari Limiting  Drawing  Ratio  (LDR) untuk  proses drawing menggunakan persamaan 1 berikut ini [14].
p o D D LDR  (2)
Dimana : LDR = Limiting Drawing Ratio D p
= Diameter pembentukan benda kerja (mm)
D o
= Diameter bentangan benda kerja sebelum dibentuk (mm)

## 2.3.3 Rata-rata Plastic Strain Ratio (Ravg)
Plastic  strain  ratio adalah  perbandingan  regangan  lebar  terhadap  regangan  tinggi  dimana  nilai tersebut  menunjukkan  nilai  regangan  yang  sesungguhnya  ketika  spesimen  berada  pada  kondisi  tarik (tension). Data rata-rata plastic strain ratio (R avg ) untuk beberapa jenis material sheet metal . Dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Rata-rata plastic strain ratio (R avg ) untuk beberapa jenis material sheet metal [14] No. Material R avg 1. Zinc Alloys 0,4-0,6 2. Hot-rolled steel 0,8-1,0 3. Cold-rolled, rimmed steel 1,0-1,4 4. Cold-rolled, aluminium-killed steel 1,4-1,8 5. Aluminum alloys 0,6-0,8 6. Copper dan brass 0,6-0,9 7. Titanium alloys (α) 3,0-5,0 8. Stainless steels 0,9-1,2 9. High-strength, low-alloy steels 0,9-1,2
Adapun  hubungan  antara  rata-rata plastic  strain  ratio dengan  LDR  dapat  dilihat  pada    gambar  2. Hubungan  ini  merupakan  pernyataan  secara  grafik  yang  mengindikasikan  apakah  material  atau  bahan masih dapat dilakukan proses drawing atau tidak.
Gambar 2. Hubungan antara LDR dan rata-rata plastic strain ratio [14]

## 2.3.4 Perhitungan Jumlah Blow
Analisis secara teoritis untuk menghitung jumlah blow untuk proses drawing menggunakan persamaan 3 sampai dengan persamaan 7 berikut ini.
a. Kecepatan pembentukan awal (W o ) [1]
o o h V W  (3)
Dimana : W o = Kecepatan pembentukan awal (1/dt) V = Kecepatan mesin (mm/dt) h o = Tinggi bahan kerja awal (mm)
b. Kecepatan pembentukan rata-rata (W m ) [1]
K W W o m  (4)
Dimana :
W m = Kecepatan pembentukan rata-rata (1/dt)
W o = Kecepatan pembentukan awal (1/dt) K = Faktor mesin hammer (0,9)
c. Tinggi rata-rata pembentukan akhir (h m ) [1]
p m A Vol h  (5)
Dimana : h m = Tinggi pembentukan akhir (mm) Vol
= Volume benda kerja (mm 3 ) A p = Luas proyeksi (mm 2 )
d. Kerja pembentukan (U) [1]
f hm μ Kwa VolQ U  (6)
Dimana : Q hm = Pembentukan U
= Kerja pembentukan (Nmm)
Kwa = Tahanan pembentukan awal (9 /mm 2 ) µ f = Efisiensi pembentukan (0,4) Vol = Volume benda kerja (mm 3 )
e. Jumlah blow [1]
m E U B  (7)
Dimana : B = Jumlah Blow U = Kerja pembentukan (KJ) E m
= Energi mesin (KJ)

## 2.4 Proses Pembentukan Pedal Brake
Pedal  brake terbuat  dari  material  ST-37  dimana  material  tersebut  salah  satu  jenis  material low carbon  steel .  Desain  dari dies  drawing  pedal  brake yang  dapat  dilihat  pada  gambar  3 . Detail  dari spesifikasi bahan baku dan dimensi dies bisa dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Spesifikasi bahan baku dies drawing pedal brake Data Bahan Baku Keterangan Material : ST-37 UTS : 435 N/mm 2 Komposisi : 0,17% C, 1,4% Mn, 0,045% P dan 0,045%S Tebal : 1,5 mm Diameter Punch (D P ) : 141 mm Diameter Pedal (D o ) : 144 mm Kedalaman Drawing : 9,2 mm
Gambar 3. Dies Drawing Pedal Brake

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pedal  brake  adalah  salah  satu  komponen  pada  kendaraan  sepeda  motor  roda  tiga  yang  berfungsi sebagai pijakan kaki untuk sistem pengereman, material yang dipakai untuk membuat pedal brake adalah ST-37  yang  berbentuk  lembaran.  Analisa  yang  dibahas  pada  pembahasan  meliputi  gaya  pembentukan, LDR,  rata-rata plastic  strain  ratio (R avg ),  perhitungan  jumlah blow .  Hasil  perhitungan  teoritis  dapat dinyatakan sebagai berikut:

## 3.1 Perhitungan Gaya Pembentukan
Dari  hasil  perhitungan  sesuai  Persamaan  1  diperoleh  gaya  pembentukan  maksimum  (F max )  sebesar 92812,9  N  yang  menyatakan  gaya  maksimum  yang  diberikan  pada  material pedal  brake selama  proses drawing .
3.2 Perhitungan Limiting Drawing Ratio (LDR)
LDR  menunjukkan  seberapa  besar  kemampuan  dari  benda  kerja  untuk  dilakukan  proses drawing ( drawability )  dari  hasil  perhitungan  sesuai  Persamaan  2  diperoleh  nilai  LDR  sebesar  1,028  angka  ini menunjukkan  bahwa  semakin  besar  nilai  LDR  maka  kemampuan  untuk  diproses drawing lebih  dalam akan semakin besar.

## 3.3 Rata-rata Plastic Strain Ratio (Ravg)
Material  yang  digunakan  sebagai  bahan  kerja  untuk  proses  pembuatan pedal  brake dengan  proses drawing dengan  menggunakan  dies  drawing  pedal  brake  adalah  material  ST  37  merupakan  salah  satu jenis cold-rolled,  rimmed  steel sehingga  dari  tabel  1  diperoleh  nilai  R avg sebesar  1,2.  Nilai  R avg menunjukkan seberapa besar potensi terjadinya kecacatan earing. Semakin besar nilai R avg maka potensi earing semakin  kecil  dan  sebaliknya,  material  ST-37  memiliki  angka  R avg yang  cukup  tinggi  sehinggi potensi terjadinya earing relative kecil.
Adapun  hubungan  antara  rata-rata plastic  strain  ratio dengan  LDR  untuk  material  ST  37  dapat dinyatakan  dengan  gambar  4  dimana  LDR  =  2,8  pada  R avg =  1,2  sedangkan  pada  perhitungan menunjukkan angka 1,028 dimana kemampuan drawability rendah.
Gambar 4. Hubungan Antara Ldr Dan R avg Untuk Jenis Material St-37[14]
Potensi  kecacatan  akibat  nilai  LDR  yang  rendah  bisa  dilihat  pada  hasil  simulasi  pada  gambar  5 dimana proses drawing yang terlalu dalam menyebabkan terjadinya cacat pada daerah radiusnya.
Gambar 5.  Potensi Kecacatan Pada Pedak Brake

## 3.4 Perhitungan Jumlah Blow
Perhitungan jumlah blow dilakukan untuk mengetahui jumlah blow yang dikeluarkan mesin hammer untuk  melakukan  proses drawing .  Terdapat  beberapa  parameter  lain  yang  diperlukan  untuk  menghitung jumlah blow dinyatakan dalam tabel 3 berikut :
Tabel 3. Parameter perhitungan jumlah blow [1] No. Perhitungan Simbol Hasil Satuan 1. Kecepatan pembentukan awal W o 1162 1/det 2. Kecepatan pembentukan rata-rata W m 1045,8 1/det 3. Tinggi rata-rata pembentukan akhir h m 4,29 mm 4. Pembentukan Q hm 1,052 - 5. Kerja pembentukan U 0,69 kJ 6. Jumlah blow B 0,00431 blow
Hasil perhitungan menunjukkan energi yang diperlukan untuk membentuk pedal brake sebesar 0,69 kJ dengan jumlah blow yang diperlukan sebesar 0,00431 pada proses drawing sampai kedalaman 9 mm.

## 3.5 Simulasi Gaya Pembentukan
Simulasi  ini  menampilkan perubahan gaya pembentukan selama proses drawing pada pedal  brake . Perubahan  bentuk  pedal  brake  dalam  proses  simulasi  bisa  dilihat  pada  Gambar  7.  Gaya  pembentukan dapat dilihat pada Gambar 8, dimana gaya diplot terhadap waktu maupun terhadap langkah ( stroke ). Hasil simulasi menunjukkan bahwa perubahan gaya yang curam pada waktu antara 0 sampai 0,00137 detik atau pada langkah ( stroke ) 0 sampai 1,93 mm. Pada langkah ( stroke ) antara 1,93 mm sampai 3,86 mm terjadi penurunan gaya sedangkan antara langkah (stroke) 3,86 mm sampai 9,2 mm relatif mengalami kenaikan gaya  pembentukan  dimana  hasil  gaya  pembentukan  maksimum  sebesar  86,5  kN  dimana  gaya  tersebut mendekati hasil perhitungan analitik yaitu 92,8 kN.
Gambar 7. Simulasi Pedal Brake Sebelum Dan Sesudah Proses Drawing
Gambar 8. Hubungan Antara Gaya Terhadap Waktu Dan Gaya Terhadap Stroke Pada Proses Drawing .
Sebelum drawing
Sesudah drawing
3.6 Simulasi Energi Pembentukan
Simulasi energi pembentukan adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk membentuk pedal brake melalui  proses drawing .  Hasil  simulasi  dapat  dilihat  pada  Gambar  9.  Dari  gambar  tersebut memperlihatkan  bahwa  jumlah  energi  yang  dibutuhkan  untuk  membentuk pedal  brake mengalami peningkatan  yang  relatif  proporsional  terhadap  perubahan  waktu  dan  pertambahan  langkah  ( stroke ), energi  maksimum  berada  ketika  die  atas  mencapai  titik  langkah  pada  9.2  mm  dan  energi  yang  dicapai sebesar 0,69 kJ.
Gambar 9. Kurva Energi Pembentukan Pedal Brake Pada Proses Drawing

## 3.7 Simulasi Temperatur Benda Kerja
Simulasi  temperatur  benda  kerja  adalah  simulasi  dimana  perubahan  temperatur  yang  terjadi  pada benda  kerja  dapat  ditampilkan  dalam  bentuk  kontur  dan  kurva  terhadap  waktu.  Perubahan  temperatur dapat dilihat pada Gambar 10 dimana temperatur benda kerja mengalami peningkatan sebesar temperatur 62 o C  dalam  waktu  0,000137  detik,  antara  0,000137  sampai  0,000410  tidak  mengalami  kenaikan  dan mulai  naik  kembali  sampai  suhu  maksimum  sebesar  86,6 o C.  Temperatur  pembentukan drawing seharusnya berkisar antara 40-60 o C.
Gambar 10. Simulasi Temperatur Pedal Brake Pada Proses Drawing

## 3.8 Simulasi Damage
Simulasi damage benda  kerja  adalah  simulasi  dimana  potensi damage pada  benda  kerja  dapat ditampilkan.  Pada  Gambar  11  menunjukan  potensi  damage  terhadap  benda  kerja  dimana  bahwa  pada daerah  disekitar  radius  meiliki  potensi  kecacatan  terbesar  dibandingkan  dengan  daerah  disekitarnya sebesar  0,282.  Hal  tersebut  disebabkan  terjadinya  penurunan  ketebalan  apabila  kedalaman  dari  proses drawing terlalu dalam menyebabkan kecacatan.
Gambar 11. Simulasi Damage Pedal Brake Pada Proses Drawing

## 3.9 Simulasi Stress
Simulasi stress benda  kerja  adalah  simulasi  untuk  menampilkan  kontur  dan  kurva stress terhadap waktu. Perubahan stress dapat dilihat pada Gambar 12 dimana stress benda kerja mengalami peningkatan yang curam sebesar sebesar 609 Mpa dan stabil sampai mencapai langkah ( stroke ) terakhir yaitu 9,2 mm.
Gambar 12. Simulasi Stress Pedal Brake Pada Proses Drawing

## 3.10 Perbandingan Hasil Perhitungan Analitis Dan Simulasi Software
Hasil  dari  analisa  perhitungan  teori  dibandingkan  dengan  menggunakan  simulasi software untuk mengetahui  apakah  hasil  tersebut  dapat  dibuktikan  atau  validasi.  Adapun  parameter  yang  dapat dibandingkan dari analisa dan simulasi yaitu gaya pembentukan maksimum dan kerja pembentukan, dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Perbandingan hasil perhitungan secara analitis dengan hasil simulasi software No. Parameter Perhitungan Analitis Hasil Simulasi Error (%) 1. Gaya pembentukan maksimum (kN) 92,8 86,5 6% 2. Kerja pembentukan (kJ) 0,69 0,64 7%
Dari hasil perhitungan error dapat dikatakan bahwa hasil tersebut tidak berbeda jauh antara analisa teoritis dan simulasi software dan dapat dikatakan valid .

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil analisis  secara teoritis dan  hasil simulasi software terhadap proses pembentukan pedal  brake dengan  menggunakan dies  drawing  pedal  brake ,  dapat  dihasilkan  kesimpulan  sebagai berikut:
a. Limiting  Drawing  Ratio adalah  kemampuan  suatu sheet  metal untuk  dilakukan deep  drawing. Hasil  perhitungan  LDR  sebesar  1,028  sedangkan  data  referensi  untuk  jenis cold-rolled LDR sebesar  2,8.  Hal  ini  menjunjukkan  bahwa  kemampuan drawability untuk  desain  yang  ada rendah, sehingga apabila dilakukan drawing lebih dalam, material akan rusak.
b. Rata-rata Plastic Strain Ratio (R avg ) untuk jenis material yang dipakai benda kerja memiliki nilai R avg sebesar  1,2  untuk  jenis cold-rolled dimana  angka  tersebut  cukup  besar  sehingga  potensi terjadinya earing tidak terlalu besar.
c. Perbandingan  gaya  pembentukan  secara  teori  dan  simulasi  memiliki  error  sebesar  7  %, sedangkan untuk kerja pembentukan memiliki error sebesar 6 %.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Buku Pedoman PT. PINDAD (PERSERO). 1992. Bandung.
[2] Boljanovic,  Vukota.  2004. Sheet  Metal  Forming  Processes  and  Die  Design . New  York:  Industrial Press Inc.
[3] Rashmi Dwivedia, Geeta Agnihotrib. 2017. Study of Deep Drawing  Process Parameters . Materials Today: Proceedings 4:820–826
[4] DIN standard 8584: Fabricating process tensile - compressive forming.
[5] Sajjad  Izadpanah,  Seyed  Hadi  Ghaderi,  Mahdi  Gerdooei.  2016. Material  parameters  identification procedure for BBC2003 yield criterion and earing prediction in deep drawing . International Journal of Mechanical Sciences 115-116 : 552–563.
[6] Banabic D. 2010 . Sheet metal forming processes . First Romania: Springer.
[7] Alexey  Vishtal,  Elias  Retulainen.  2012. Deep-Drawing  of  Paper  and  Paperboard:  The  Role  of Material Properties . Bio Resources. 7: 4424-4450.
[8] M.  El  Sherbiny  an.  El.  2014. Thinning  and  residual  stresses  of  sheet  metal  in  the  deep  drawing process . Materials and Design 55: 869–879.
[9] R.L.  Whiteley.  1960. The Importance  of  directionality  in  drawing  quality  sheet  steel .  Trans.  ASM 52: 154-164.
[10] D.-K. Leu. 1997. Prediction of the limiting drawing ratio and the maximum drawing load in the cup drawing. International journal Mechanical Science. 37 (2) : 201-213.
[11] S.  Kobayashi.  1989 .  Metal  Forming  and  Finite  element  Methode .  Oxford  University  Press.  New York. pp.279-325
[12] Mikell  P.  Groover.  2010. Fundamentals  Of  Modern  Manufacturing;  Materials,  Processes,  and Systems 4th edition . John Wiley & Sons, Inc. ISBN 978-0470-467002.
[13] Lange, K. 1985. Metal forming handbook. McGraw Hill.
[14] Kalpakjian, Serope, Schimid, Steven R. 2009. Manufacturing Engineering and Technology Ed 6 th SI Units. Singapore: Prentice Hall