RANCANG BANGUN MESIN BENDING HIDROLIK (SISTEM HIDROLIK) PROYEK AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya Oleh : WAHYU PRASETYA NIM. I8611034 PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014
MOTTO DAN PERSEMBAHAN Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai dari suatu urusan, tetaplah bekerja keras untuk urusan yang lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah engkau berharap (Q.S. Al Insyirah 6-8 ) Jadikanlah sabar dan shalat sebagai penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar. (Q.S Albaqarah 153) Kupersembahkan karyaku ini untuk ibunda, ayahanda, dan seluruh keluarga atas semua kasih sayang dan do a tulus demi keberhasilan dan juga teruntuk seseorang yang selalu memberikan motovasi dan do a dalam menyelasaikan studi. iii
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirobbil alamin penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, inayah dan karunia-nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir dengan baik. Serta shalawat dan salam untuk junjungan Nabi Muhammad SAW sebagai suri tauladan dalam kehidupan ini. Proyek Akhir ini dibuat untuk memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III Teknik Mesin Univesitas Sebelas Maret Surakarta. Adapun Proyek Akhir ini berjudul Mesin Bending Hidrolik. Dalam menyelesaikan Proyek Akhir ini, penulis banyak menemui kesulitan dan hambatan, namun berkat bantuan dari berbagai pihak, maka Proyek Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada: 1. Bapak Heru Sukanto, ST.,MT. selaku ketua Program Diploma III dan sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan Proyek Akhir. 2. Bapak Wahyu Purwo Raharjo, ST., MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan Proyek Akhir. 3. Bapak Jaka Sulistya Budi, S.T., selaku koordinator Proyek Akhir. 4. Semua Dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 5. Bapak dan Ibu serta keluarga yang senantiasa memberikan dukungan dan doa yang tidak pernah putus. 6. Saudara Endri Dan Saudara Arifin selaku laboran Lab. Proses Produksi terima kasih atas bimbingan dan bantuannya. 7. Rekan - rekan dari DIII Teknik Mesin yang selalu mendukung dan membantu dalam pembuatan Proyek Akhir. 8. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu-persatu yang telah membantu dalam penyusunan laporan Proyek Akhir. iv
Penulis menyusun laporan ini dengan sebenar benarnya, apabila dalam penulisan ini ada kesalahan penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi kesempurnaan Proyek Akhir ini. Semogan laporan Proyek Akhir ini bermanfaat bagi pembaca. Surakarta, 2014 Penulis v
RANCANG BANGUN MESIN BENDING HIDROLIK (SISTEM HIDROLIK) Oleh : Wahyu Prasetya ABSTRAK Mesin bending hidrolik adalah alat yang digunakan untuk proses pembentuka plat dengan menekuk benda kerja hingga mengalami perubahan bentuk (deformasi) yang menimbulkan peregangan logam pada sekitar daerah garis netral. Dengan menggunakan sistem hidrolik dapat menekuk plat yang lebih tebal dan presisi. Metode pembuatan mesin bending hidrolik meliputi perencanaan, kemudian proses produksi dan pengujian alat. Sistem hidrolik dengan penggerak mula power pack daya motor listrik 5,5 HP pada putaran 1400 rpm menghasilkan debit pompa 12,5 liter/menit. Sistem kontrol elektrik digunakan untuk mengatur solenoid directional control valve melalui tombol pushbutton. Fungsi directional control valve untuk mengatur arah aliran fluida ke aktuator. Proses penekukan plat dengan ketebalan maksimal 2 mm,panjang bentangan 950 mm gaya yang terjadi pada aktuator bending dengan luas penampang piston 2771 mm 2 sebesar 9514,228 N. Sudut bending plat maksimal 90 derajat. Kata kunci : mesin bending,sistem hidrolik, sistem kontrol elektrik. vi
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...i HALAMAN PENGESAHAN... ii MOTTO DAN PERSEMBAHAN... iii KATA PENGANTAR...iv ABSTRAK...vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR...ix DAFTAR TABEL...xi DAFTAR RUMUS... xii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan Proyek Akhir... 2 1.5 Manfaat Proyek Akhir... 2 BAB II DASAR TEORI... 3 2.1 Teori Penekukan (Bending)... 3 2.1.1 Bend allowance... 3 2.1.2 Springback... 4 2.2 Jenis Jenis Proses Bending... 6 2.2.1 Flanging... 6 2.2.2 Hemming (Flattening)... 7 2.2.3 Bending... 7 2.2.4 V-Bending Dan Wippeng Bending... 8 2.3 Pengertian Sistem Hidrolik... 8 2.4 Oli Hidrolik... 10 2.5 Komponen Sistem Hidrolik... 11 2.5.1 Unit Tenaga (Power Pack)... 11 2.5.2 Pompa Hidrolik... 11 2.5.3 Tangki Hidrolik... 14 2.5.4 Katup (Valve)... 15 2.5.5 Aktuator... 19 BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR... 21 3.1 Perencanaan Mesin Bending... 21 3.2 Flow Chart... 22 3.3 Perencanaan Sistem Hidrolik... 24 3.3.1 Sistem Aliran Hidrolik... 24 3.3.2 Sistem Kontrol Elektrik... 24 3.4 Analisis Kerja Sistem Hidrolik... 26 3.5 Perhitungan Komponen Hidrolik... 28 BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN... 33 4.1 Pembuatan Mesin... 33 4.1.1 Pembuatan Rangka Mesin... 33 4.1.2 Pembuatan Poros Penghubung... 33 4.1.3 Pembuatan Sock Hidrolik... 35 4.1.4 Pembuatan Dudukan commit Hidrolik to user... 36 vii
4.2 Pengecatan... 37 4.2.1 Persiapan Penecatan... 37 4.2.2 Proses Pengecatan... 38 4.3 Assembly... 38 4.4 Pengujian... 41 4.4.1 Langkah Pengujian... 41 4.4.2 Hasil Pengujian mesin... 42 4.4.3 Hasil Pengujian Plat... 43 BAB V PENUTUP... 49 5.1 Kesimpulan... 49 5.2 Saran... 49 DAFTAR PUSTAKA... 50 LAMPIRAN... 51 viii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Proses Bending.... 3 Gambar 2.2 Bend Allowance... 4 Gambar 2.3 Springback... 5 Gambar 2.4 Proses bending... 6 Gambar 2.5 Proses Flanging... 7 Gambar 2.6 Hemming... 7 Gambar 2.7 Proses Beading... 8 Gambar 2.8 Proses V-Bending dan Wiping Bending... 8 Gambar 2.9 Skema hidrolik sederhana... 9 Gambar 2.10 External Gear Pump... 12 Gambar 2.11 Internal Gear Pump... 12 Gambar 2.12 Vane Pump... 13 Gambar 2.13 Swash Plate Pump... 13 Gambar 2.14 Simbol Pompa Hidrolik... 14 Gambar 2.15 Pressurized Tank... 15 Gambar 2.16 Vened Tank... 15 Gambar 2.17 Simbol Tangki Hidrolik... 15 Gambar 2.18 Penampang Katup Pengatur Tekanan... 16 Gambar 2.19 Simbol Katup Pengatur Tekanan ( Relief Valve)... 16 Gambar 2.20 Katup Pengatur Jumlah Aliran (Flow Control Valve)... 17 Gambar 2.21 Simbol Flow Control Valve... 17 Gambar 2.22 Directional Control Valve Solenoid Type dan Manual Type... 17 Gambar 2.23 Directional Control Valve in HOLD Position... 18 Gambar 2.24 Directional Control Valve in RAISE Position... 19 Gambar 2.25 Directional Control Valve in RAISE Position... 19 Gambar 2.26 Simbol Directional Control Valve... 20 Gambar 2.27 Silinder Hidrolik... 20 Gambar 2.28 Simbol Silinder Hidrolik Double Acting... 20 Gambar 3.1 Mesin Bending Hidrolik... 22 Gambar 3.2 Diagram Alir Perencanaan... 23 Gambar 3.3 Sirkuit Hidrolik... 24 Gambar 3.4 Sirkuit Elektrik... 25 Gambar 3.5 Sirkuit Stand By... 26 Gambar 3.6 Pushbutton C1 ON (Clamping)... 27 Gambar 3.7 Pushbuttton B1 ON (Bending)... 27 Gambar 3.8 Pushbuttton B2 ON (Bending)... 28 Gambar 3.9 Pushbutton C2 ON (Clamping Release)... 28 Gambar 4.1 Pembubutan muka (facing)... 34 Gambar 4.2 Pembubutan pada sock hidrolik... 35 Gambar 4.3 Sock Hidrolik... 36 Gambar 4.4 Proses pengeboran... 37 Gambar 4.5 Proses pengelasan pada dudukan hidrolik... 37 Gambar 4.6 Dudukan Silinder Hidrolik... 38 Gambar 4.7 Silinder Hidrolik... 39 Gambar 4.8 Pemasangan Sock Hidrolik... 39 Gambar 4.9 Pemasangan Poros dan commit UCP to... user 39 Gambar 4.10 Plat Penekuk ( bending plate)... 40 ix
Gambar 4.11 Landasan/Bed... 40 Gambar 4.12 Pemasangan Silinder Hidrolik... 40 Gambar 4.13 Dudukan Rangka Penekan... 40 Gambar 4.14 Rangka Penekan... 41 Gambar 4.15 Plat Penekan... 41 Gambar 4.16 Sambungan Las... 43 Gambar 4.17 Sambungan Baut... 43 Gambar 4.18 Uji coba plat... 44 Gambar 4.19 Uji coba plat... 45 Gambar 4.20 Uji coba plat... 46 Gambar 4.21 Uji coba plat... 47 x
DAFTAR TABEL Tabel 1 Data percobaan... 43 Tabel 2 Data hasil perhitungan... 48 xi
DAFTAR RUMUS Rumus 2.1 Bend Allowance... 4 Rumus 2.2 Springback... 5 Rumus 2.3 Tekanan... 9 Rumus 2.4 Gaya... 10 Rumus 2.5 Debit pompa... 14 Rumus 2.6 Luas penampang tanpa piston rod... 21 Rumus 2.7 Luas penampang dengan piston rod... 21 Rumus 2.8 Kecepatan piston... 21 Rumus 2.9 Waktu langkah piston... 21 xii