SKRIPSI
RANCANG BANGUN DIES KAMPAS REM JENIS TROMOL PADA SEPEDA MOTOR ITQONUL HAKIM NIM. 201254046 DOSEN PEMBIMBING
SUGENG SLAMET.,ST.,MT ROCHMAD WINARSO.,ST.,MT
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MURIA KUDUS 2017
i
ii
iii
iv
RANCANG BANGUN DIES KAMPAS REM JENIS TROMOL PADA SEPEDA MOTOR
Nama mahasiswa
: Itqonul Hakim
NIM
: 201254046
Pembimbing
:
1. Sugeng Slamet, ST, MT 2. Rochmad Winarso, ST, MT
RINGKASAN Sistem rem pada kendaraan merupakan suatu komponen penting sebagai keamanan dalam berkendara, tidak berfungsinya rem dapat menimbulkan bahaya dan keamanan berkendara jadi terganggu, Penggunaan kampas rem sangatlah di butuhkan karena merupakan komponen yang penting dalam sepeda motor, Kampas rem berfungsi untuk menghentikan laju kendaraan agar bisa berhenti. Metode yang dilakukan adalah dengan merancang sebuah Dies kampas rem untuk selanjutnya dibuat suatu bahan kampas rem dari bahan komposit. Proses perancangan dimulai dari membuat desain, menghitung kekuatan dies akibat adanya tekanan, menentukan bahan dies, proses manufacturing dan pengujian dies. Hasil yang di peroleh adalah mendapatkan kontruksi dies kampas rem tromol untuk selanjutnya membuat kampas rem berbahan komposit campuran serbuk biomassa dengan resin polyepoksi dengan menerapkan tekanan 150 kg/cm2, pengujian tekanan sofware sebesar 14,7 MPa, luasan kampas rem 45,2 cm2, menggunakan material Baja ST 60. Kata kunci : Baja ST 60, Dies, Kampas rem, Komposit,
v
DESIGN DIES BRAKE DRUM TYPE OF MOTORCYCLE Student Name : Itqonul Hakim NIM : 201254046 Supervisor : 1. Sugeng Slamet, ST, MT 2. Rochmad Winarso, ST, MT
ABSTRACT The brake system on a vehicle is an important component as a safety in driving, non-functioning brakes may cause hazards and safe driving so disturbed, use of the brake lining is needed because it is an important component in motorcycle, Brake serves to stop the vehicle in order to stop. The method that did was to design a brake lining Dies this continue be made a brake lining material of a composite material. The designing process starting from design to create, calculate the power of the dies because of the pressure, determine the material dies, manufacturing and testing process dies. The results obtained are getting construction dies brake drum to further make brake lining made of composite resin powder mixture of biomass with polyepoksi by applying a pressure of 150 kg/cm2, software testing pressure of 14.7 MPa, an area of 45.2 cm2 brake, use Steel material ST 60.
Keywords: Brake lining, Composite, Dies, Steel ST 60
vi
KATA PENGANTAR
بسم ﷲ الرحمن الرحیم Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, akhirnya penulis dapat menyelesaikan tugas Proyek Akhir yang berjudul “ Rancang Bangun Dies Kampas Rem Tromol Sepeda Motor” . Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan yang harus dipenuhi dalam rangka mencapai derajat Sarjana Program Studi S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan hingga terselesaikannya laporan ini, dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terima kasih yang tulus dan mendalam kepada: 1. Bapak Sugeng Slamet, ST., MT. selaku dosen pembimbing I yang banyak memberi saran dan gagasan pada penulis dalam penyusunan laporan akhir ini. 2. Bapak Rochmad Winarso, ST., MT. selaku dosen pembimbing II yang banyak memberi saran dan gagasan pada penulis dalam penyusunan laporan akhir ini. 3. Bapak Hera Setiawan, ST., M.Eng. selaku Dosen wali yang dengan sabar membimbing penulis dalam penyusunan laporan akhir ini. 4. Bapak Taufik Hidayat, ST., MT. selaku Kaprogdi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus. 5. Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu penulis dalam penyusunan laporan ini. Penulis menyadari dalam penyusunan laporan ini masih terdapat banyak kekurangannya, oleh karenanya penulis mengharap kritik dan saran dari pembaca sekalian yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan ini. Kudus, 14 Januari 2017
Itqonul Hakim
vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ................................................................................................
i
LEMBAR PERSETUJUAN......................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................................
iii
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN .................................................................
iv
ABSTRAK ...............................................................................................................
v
ABSTRAC .................................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR ..............................................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................
x
DAFTAR TABEL ....................................................................................................
xii
DAFTAR SIMBOL ..................................................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................
xiv
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ................................................................
xv
BAB I PENDAHULUAN .........................................................................................
1
1.1. Latar Belakang ...............................................................................................
1
1.2. Perumusan Masalah .......................................................................................
3
1.3. Batasan Masalah .............................................................................................
3
1.4. Tujuan .............................................................................................................
3
1.5. Manfaat ..........................................................................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................................
5
2.1. Pengertian dies ...............................................................................................
5
2.2. Material dies ....................................................................................................
9
2.3. Perancangan ....................................................................................................
10
2.4. Penelitian dies sebelumnya .............................................................................
10
2.5. Proses Manufaktur ..........................................................................................
16
2.6. Analisa Beban .................................................................................................
19
2.7. Autodesk inventor ............................................................................................
20
2.8. Mesin press hidrolik........................................................................................
21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN..................................................................
25
3.1. Diagram alir proses perancanga ......................................................................
25
viii
3.2. Analisa kebutuhan dasar perancangan dies.....................................................
26
3.3. Data kampas rem ............................................................................................
27
3.4. Perhitungan luas kampas rem .........................................................................
27
3.5. Perhitungan tekanan kampas rem ...................................................................
29
3.6. Perhitungan tebal dies .....................................................................................
29
3.7. Perhitungan baut ............................................................................................
30
3.8. Perhitungan dimensi dies ................................................................................
31
3.9. Simulasi tegangan ...........................................................................................
32
3.10. Analisa dies menggunakan autodesk inventor ..............................................
34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................
37
4.1. Alat dan bahan ................................................................................................
37
4.2. Proses Pembuatan............................................................................................
38
4.3. Pengujian dies .................................................................................................
59
4.4. Analisis Ekonomi ............................................................................................
63
BAB V PENUTUP ...................................................................................................
65
5.1. Kesimpulan ....................................................................................................
65
5.2. Saran ...............................................................................................................
65
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................................
66
LAMPIRAN .............................................................................................................
67
BIODATA PENULIS ...............................................................................................
70
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Cut Off Dies..........................................................................................
6
Gambar 2.2 Cut Off & Drop Through .....................................................................
6
Gambar 2.3 Dies Compound ....................................................................................
7
Gambar 2.4. Combination Dies................................................................................
8
Gambar 2.5. Progresiv Dies ......................................................................................
8
Gambar 2.6. Perancangan dan Analisis Stamping Dies ............................................
11
Gambar 2.7. Cetakan die casting aluminium ............................................................
12
Gambar 2.8. Rancangan Progressive Dies Komponen Ring M7 ..............................
13
Gambar 2.9. Dies Pelat Engsel dengan aplikasi Solidworks .....................................
14
Gambar 2.10. Dies bending pembebanan terhadap keausan dies .............................
15
Gambar 2.12. Perancangan dies katup .....................................................................
16
Gambar 2.13. Gerakan Pemakanan dan Pemotongan pada Mesin cnc Milling .......
17
Gambar 2.14. Beban terpusat ...................................................................................
19
Gambar 2.15. Beban terdistribusi.............................................................................
19
Gambar 2.16. Mesin Paving Blok ............................................................................
23
Gambar 3.1. Diagram Alir Perancangan Dan Perhitungan ......................................
25
Gambar 3.2. Gambar kampas rem yang akan di buat ..............................................
27
Gambar 3.3. Gambar hitungan kampas rem............................................................
27
Gambar 3.4. Desain piston penekan dies kampas rem tromol ...............................
31
Gambar 3.5
Dies kampas rem tromol ...................................................................
32
Gambar 3.6
Penentuan letak fixed .........................................................................
34
Gambar 3.7
Proses Meshing ..................................................................................
35
Gambar 3.8
Proses memasukkan tekanan .............................................................
36
Gambar 3.9
Hasil dari proses Stress analysis .......................................................
36
Gambar 4.1 Saklar Utama Pembuatan Cetakan Atas ...............................................
38
Gambar 4.2 Tombol Power Pembuatan Cetakan Atas .............................................
39
Gambar 4.3
Proses Perataan benda kerja pembuatan cetakan atas .......................
39
Gambar 4.4
Memasukkan ukuran pembuatan cetakan atas...................................
40
Gambar 4.5. Gambar pahat cnc milling pembuatan cetakan atas ...........................
42
Gambar 4.6. Buat profil U dengan radius 58mm pembuatan cetakan atas ...............
42
x
Gambar 4.7. gambar saklar utama pembuatan cetakan samping ..............................
43
Gambar 4.8. Proses pengeboran ................................................................................
43
Gambar 4.9. Gambar kerja dies samping .................................................................
46
Gambar 4.10. Gambar kerja dies samping 2 .............................................................
46
Gambar 4.11. Gambar saklar utama . ........................................................................
47
Gambar 4.12. Memasukkan ukuran pembuatan cetakan samping ............................
47
Gambar 4.13. Proses Perataan benda kerja ...............................................................
48
Gambar 4.14. Memasukkan ukuran pembuatan cetakan samping ............................
49
Gambar 4.15. Gambar pahat cnc milling pembuatan cetakan samping ....................
50
Gambar 4.16. Gambar kerja cetakan bawah .............................................................
53
Gambar 4.17. gambar saklar utama pembuatan cetakan bawah ...............................
53
Gambar 4.18. tombol power pembuatan cetakan bawah ..........................................
54
Gambar 4.19. proses perataan benda kerja pembuatan cetakan bawah ....................
54
Gambar 4.20. Memasukkan ukuran pembuatan cetakan bawah ...............................
56
Gambar 4.21. gambar pahat cnc milling pembuatan cetakan bawah ........................
57
Gambar 4.22. Memasukkan bahan kampas rem ke dalam dies ................................
60
Gambar 4.23 Memasukkan dies ke dalam mesin press hidrolik ..............................
60
Gambar 4.24 Grafik simulasi pengujian dies kampas rem .......................................
61
Gambar 4.25 Grafik simulasi pengujian contact pressure ........................................
62
xi
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Data hasil komposisi baja ST 60 .............................................................
12
Tabel 3.1. Material DIN 267 .....................................................................................
56
Tabel 4.1. Daftar biaya kebutuhan dies kampas rem ................................................
61
Tabel 4.2. Biaya pembelian komponen .....................................................................
61
Tabel 4.3. Biaya pembuatan komponen ....................................................................
62
Tabel 4.4. Biaya non produksi .................................................................................
62
Tabel 4.5. Laba yang di kehendaki ...........................................................................
62
Tabel 4.6. Taksiran Harga Produksi ..........................................................................
62
xii
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Keterangan
D
Diameter pahat
Vc
Kecepatan potong
N
Putaran spindle mesin
Sz Sm
Nomor Persamaan
mm
1
m/min
1
rpm
1
Pemakanan tiap gigi
mm/gigi
2
Kecepatan pemakanan
mm/mnt
2
N
3
F
Gaya
P
Tekanan
A
Satuan
Luas área Tegangan tarik material
N/m
3
2
3
mm
N/mm
4
N
5
Ps
Gaya total
Lv
Langkah pengawalan
mm
6
Ln
Langkah pengakhiran
mm
7
F
Laju
Mm/putaran
9
Vf
Kecepatan makan
mm/menit
10
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
lampiran 1 gambar kerja..................................................................................... 64 lampiran 2 simulasi ........................................................................................... 67 lampiran 3 buku konsultasi ................................................................................ 85 lampiran 4 biodata ............................................................................................. 90 lampiran 5 lembar revisi .................................................................................... 92 lampiran 6 hasil turnitin ..................................................................................... 95
xiv
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
ASTM
: American Society for Testing and Materials
HPDC
: High Pressure Die Casting
FEM
: Finite Element Methode
CMM
: Coordinat Measuring Machine
CNC
: Computer Numeric Control
SPM
: Stroke Per Minute
xv
