Disusun Oleh : ALI KHAERUL MUFID

Transkripsi

1 DESAIN DAN OPTIMASI INJECTION MOLD SISTEM THREE-PLATE MOLD PADA PRODUK GLOVE BOX TUGAS AKHIR Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata-1 Pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Yogyakarta Disusun Oleh : ALI KHAERUL MUFID PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA YOGYAKARTA 2017 ii

2 PERNYATAAN Saya yang betanda tangan dibawah ini : Nama : Ali Khaerul Mufid NIM : Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir yang berjudul: Desain Dan Optimasi Injection Mold Sistem Three-Plate Mold Pada Produk Glove Box adalah benar - benar hasil karya sendiri, kecuali jika disebutkan sumbernya dan belum pernah diajukan pada instansi manapun, serta bukan karya jiplakan. Saya bertanggung jawab atas keansahan dan kebenaran isinya sesuai dengan sikap ilmiah yang harus dijunjung tinggi. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, tanpa adanya tekanan dan paksaan dari pihak manapun serta bersedia mendapat sanksi akademik bila ternyata dikemudian hari pernyataan ini tidak benar. Yogyakarta, 31 Juli 2017 Yang menyatakan, (Ali Khaerul Mufid) NIM iii

3 Motto karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan (Terjemahan Surat Al insyiroh ayat 5) Siapa yang bersungguh-sungguh pasti akan berhasil (al hadist) Hidup sederhana tetapi penuh dengan makna (Ali) Kerjakanlah Terlebih dahulu dengan sungguhsungguh... jangan terlalu lama berfikir kesulitan apa yang akan kamu hadapi (Ali) Berjuanglah terus nak jangan pernah mundur pasrahkan hasilnya sma Allah SWT (Bapak dan Ibu) iv

4 PERSEMBAHAN Dengan penuh rasa syukur, skripsi ini saya persembahkan untuk: 1. Bapak dan Ibuku tercinta, Mas Rukhi dan Yuli Nurasih Terimakasih atas didikan, kasih sayang, kesabaran, kepercayaan dan dukunganmu selama ini, sehingga aku mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini. Dimasa depan kelak aku akan membuatmu bangga dengan karya - karyaku. 2. Risqiana Fazati adikku yang telah memberikan motivasi untuk jangan pernah menyerah, saya harap adikku lebih sukses daripada saya saat ini, semoga bisa meraih cita cita yang telah diimpikan. 3. Cahyo Budiyantoro, S.T., M.Sc. dan Muhammad Budi Nur Rahman, S.T., M.Eng. Selaku dosen pembimbing, terimakasih atas bimbingan bapak sehingga saya bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini sampai selesai. 4. Totok Suwanda, S.T., M.T. Selaku dosen penguji Tugas Akhir. 5. Muhammad Firdaus Hidayat, dan Lutfi Khoerul M.N Sebagai tim seperjuangan perancangan injection molding, terimakasih atas kerjasamanya. 6. Teman-teman Teknik Mesin UMY angkatan 2013 dan semua angkatan yang selalu memberi dukungan satu sama lain M Forever. v

5 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR... ii HALAMAN PERNYATAAN... iii MOTTO... iv HALAMAN PERSEMBAHAN... v INTISARI... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR TABEL... xv DAFTAR LAMPIRAN... xvi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Perancangan Manfaat... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI Tinjauan Pustaka Dasar Teori Morphologi (Amhorpous dan Semi-Kristalin) Polypropylene (PP) Injection Molding Design Mold viii

6 Produk Parting Line Gate Sistem Ejector Runner Sistem Cold Runner Mold Cooling Kontruksi Three-Plate Mold Matrik perbedaan Two-plate mold dan Three-plate mold BAB III METODOLOGI PERANCANGAN Bahan Perancangan Alat Perancagan Prosedur Perancangan Mengidentifikasi Produk Bahan Parting Line Ejector Mark Lokasi Gate Type Mold Gambar Design Produk Glove Box Melakukan Perhitungan Untuk Analisa Produk Glove Box Input Data Hasil perhitungan Analisa Produk Dengan Moldflow Hasil Analisa Desian kontruksi Three-Plate Mold Penentuan Mold Material Melakukan Perhitungan Kontruksi ix

7 3.13. Gambar Rakitan, Detail Dan Proses Dari Konstruksi Three Plate Mold Proses kerja three-plate mold Pembahasan Kesimpulan dan saran BAB IV HASIL PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN Hasil Identifikasi Produk Gambar Produk Glove Box Input Data Hasil Perhitungan Gate Runner dan Cooling Kedalam Moldflow Insight Input Hasil Perhitungan Gate Input hasil perhitungan runner Input Hasil Perhitungan Diameter dan Jarak Antar Cooling dan Jarak Cooling dengan Produk Hasil Analisa Produk Glove Box dengan Moldflow Insight Hasil Analisa Gate Hasil Analisa Runner Hasil Analisa Cooling Hasil Perancangan Mold dari Analisis Moldflow Perancancangan produk glove box, runner dan gate Perancancangan cavity plate dan core plate Perancancangan runner plate Perancancangan top clamping plate Perancancangan support plate Perancancangan distance block Perancancangan buttom clamping plate Perancancangan ejector back plate dan ejector plate Penentuan Mold Material Hasil Perhitungan Kontruksi x

8 Perhitungan clamping force Hasil perhitungan kekuatan pin ejector Hasil perhitungan keamanan screw stripper Gambar Rakitan dan Gambar Detail Proses Kerja Three-Plate Mold Molding close Molding open tahap Molding Open Tahap Molding Open Tahap Ejection system Kebutuhan Mesin BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA xi

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Struktur polimer Semi-Kristal dalam kondisi cair dan solid... 5 Gambar 2.2. Struktur polimer Amorphous dalam kondisi cair dan solid... 6 Gambar 2.3. Reaksi sintesa PP... 8 Gambar 2.4. Unit bagian injection molding Gambar 2.5. Siklus kerja mesin injection molding Gambar 2.6. Parting line produk Gambar 2.7. Contoh letak posisi Gate Gambar 2.8. Keterangan flow path Gambar 2.9. sprue gate Gambar Tabe gate Gambar Fan Gate Gambar Pin Gate Gambar Sub Gate Gambar Pin gate Gambar Unit standard ejection Gambar Stripper plate ejection Gambar Stripper sleeve ejection Gambar Stripper sleeve ejection Gambar Tipe runner Gambar Bentuk penampang runner Gambar Siklus waktu Injection molding Gambar Penempatan cooling yang efisien Gambar Perhitungan jarak cooling dengan produk dan jarak antar cooling Gambar Saluran cooling seri Gambar Saluran cooling Paralel Gambar (a) baffle (b) bubbler Gambar Konstruksi Three-Plate Mold xii

10 Gambar Sistem Two-Plate Mold Gambar runner terpisah dengan produk (part) Gambar Sistem three-plate mold Gambar 3.1. Sampel produk glove box bagian bawah Gambar 3.2. Sampel produk glove box bagian atas Gambar 3.3. Jangka sorong (vernier caliper) Gambar 3.4. Kalkulator Gambar 3.3. Diagram alir perancangan Gambar 4.1. Bentuk model 3D produk glove box Gambar 4.2. Gambar 2D produk glove box Gambar 4.3. Input Diameter Gate Gambar 4.4. Input diameter runner sekunder Gambar 4.5. Input diameter runner primer Gambar 4.6. Input diameter dan jarak cooling dengan part Gambar 4.7. Lokasi Gate Gambar 4.8. Runner circular Gambar 4.9. Runner trapezoid Gambar Cooling Seri dan Baffle Gambar Cooling Seri dan conformal Gambar Cooling Seri Gambar Cooling Seri dan Baffle Gambar Cooling Seri dan Konformal Gambar Cooling Seri Gambar Cooling Seri dan Baffle Gambar Cooling Seri dan Konformal Gambar Cooling Seri Gambar Cooling Seri dan Baffle Gambar Cooling Seri dan Konformal Gambar Cooling Seri xiii

11 Gambar Glove box, runner dan gate Gambar Cavity plate Gambar Cavity plate 2D Gambar Core plate Gambar Core plate 2D Gambar Setelah constraint Gambar Runner plate Gambar Runner plate 2D Gambar Top clamping plate Gambar Top clamping plate 2D Gambar Support plate Gambar Support plate 2D Gambar Distance block Gambar Distance block 2D Gambar Buttom clamping plate Gambar Buttom clamping plate 2D Gambar Ejector back plate Gambar Ejector back plate 2D Gambar Ejector plate Gambar Ejector plate 2D Gambar part komponen mold Gambar Kontruksi three-plate mold Gambar Clamping force Gambar Molding Close Gambar Molding Open Tahap Gambar Molding Open Tahap Gambar Molding Open Tahap Gambar Ejection system xiv

12 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Perbedaan sifat morphologi polimer... 7 Tabel 2.2 Sifat-Sifat PP Tabel 2.3 Perbandingan PP homopolymer dengan PP copolymer Tabel 2.4 Data sheet PP RJ 700 (sumber: SAMSUNG TOTAL Tabel. 3.1 SAMSUNG VPCEH38FK Tabel 4.1. Data produk glove box Tabel 4.2. Data hasil analisa perbandingan 3 jenis cooling Tabel 4.2. Material plate mold dan part mold Tabel 4.3. Data kebutuhan mesin injeksi xv

13 LAMPIRAN A. PERHITUNGAN DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A.1 LAMPIRAN A.2 LAMPIRAN A.3 LAMPIRAN A.4 LAMPIRAN A.5 LAMPIRAN A.6 LAMPIRAN A.7 LAMPIRAN A.8 Perhitungan diameter gate Perhitungan diameter runner Perhitungan diameter cooling Perhitungan clamping force Perhitungan kekuatan pin ejector Perhitungan support plate Perhitungan screw Stopper Perhitungan diameter eye bolts LAMPIRAN B. GAMBAR LAMPIRAN B.1 LAMPIRAN B.2 LAMPIRAN B.3 LAMPIRAN B.4 Glove Box Mold for Glove Box Cavity Core LAMPIRAN C. - Moldbase Futaba D.E.series 4050 LAMPIRAN D.- Data Sheet Machine Arburg ALLROUNDER 470S xvi