DESAIN FIXTURE UNTUK PEMBUATAN FRAME (RANGKA) KENDARAAN)

Admin Autodesk Inventor , Pengembangan Produk

DESAIN FIXTURE UNTUK PEMBUATAN FRAME (RANGKA) KENDARAAN)

IndarLuhSepdyanuri (101.03.1113)
(www.indarluhsepdyanuri.wordpress.com)

Jurusan Teknik Mesin Konsentrasi Manufaktur Fakultas Teknologi Industri

Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta

Abstrak

Jig dan fixture adalah alat bantu permesinan untuk mempermudah pengerjaan. Selain untuk mempermudah proses pengerjaan, jig dan fixture juga dimaksudkan untuk mempercepat proses pengerjaan yang tentunya akan meningkatkan produksi dari suatu komponen yang telah di kerjakan. Dengan lebih cepatnya proses permesinan maka biaya produksi tentunya semakin kecil yang akan berimbas pada keuntungan dari perusahaan pembuat produk.

Dalam tugas ini akan di desain jig dan fixture untuk proses pembuatan rangka (frame) kendaraan, baik kendaraan roda dua maupun roda empat. Frame dipilih sebagai obyek komponen pekerjaan karena dalam pembuatan frame tidak memerlukan tingkat kepresisian yang tinggi. Jika pembuatan frame hanya mengandalkan skill manusia dalam pengelasan saja tanpa menggunakan jig dan fixture, maka dalam proses pengerjaanya akan mengalami kesulitan dan memerlukan waktu yang cukup lama untuk sebuah produk frame. Belum tentu produk itupun diterima oleh konsumen karena hasil pengerjaan yang kurang rapi dan dimensi akhir yang sudah berbeda. Sehingga jig dan fixture sangat penting untuk pembuatan frame kendaraan.

Jig dan fixture yang didesain dalam tugas ini bisa di atur sesuai kebutuhan benda kerja yang akan dibuat. Sehingga jig dan fixture yang didesain bias digunakan untuk pembuatan berbagai bentuk frame kendaraan baik roda dua maupun roda empat.

Kata kunci : Jig & Fixture, pembuatan frame, pengelasan.

1. Pendahuluan

Perkembangan industry akhir akhir ini semakin pesat dirasakan terutama pada Negara-Negara berkembang. Hal ini menjadi suatu tantangan baru bagi calon – calon insinyur di negara – Negara berkembang khususnya Indonesia sebagai tulang punggung kemajuan bangsa. Kemampuan dalam penciptaan teknologi – teknologi baru dalam berbagai bidang juga akan menambah daya saing bangsa Indonesia dengan negara – negara lain khususnya dibidang industry manufaktur. Untuk itu diperlukan insinyur – insinyur yang ahli dalam desain, perencanaan proses maupun perencanaan biaya proses.

Tahap pembelajaran diperguruan tinggia dalah tahap yang tepat untuk mengembangkan kemampuan calon – calon insinyur dalam hal desain dan perencanaan yang berorientasi pada permasalahan yang sedang dihadapi oleh industry yang selalu berkembang dari tahun ketahun. Dalam tahap ini juga kemampuan calon insinyur dalam perencanaan problem solving ditumbuhkan. Hal inilah yang mendasari kami untuk menciptakan desain fixture untuk pembuatan frame kendaraan.

Ada beberapa alasan yang mendasari kami untuk memilih judul ini. Alasan utama yaitu untuk mempercepat proses manufaktur pembuatan frame kendaraaan pada industry karoseri maupun bengkel – bengkel las. Dapat memperkecil biaya produksi pembuatan frame kendaraan. Mengurangi kesalahan welder pada posisilas yang sulit dan masih banyak alasan lainnya.

Karena begitu banyaknya materi yang tentunya tidak dapat kami bahas secara detail maka pada makalah ini kami batasi pada desain fixture untuk frame mobil pick up maupun truck.Pembuatan awal frame tidak kami jelaskan secara detail. Dan produksi adalah small dan job order.

2. Landasan Teori

Jig dan fixture adalah piranti pemegang benda kerja produksi yang digunakan dalam rangka membuat penggandaan komponen secara akurat. Hubungan dan kelurusan yang benar antara alat potong atau alat bantu lainnya, dan benda kerja mesti dijaga. Untuk melakukan ini maka dipakailah jig atau fixture yang didesain untuk memegang, menyangga dan memposisikan setiap bagian sehingga setiap pengeboran, pemesinan, pengelasan dilakukan sesuai dengan batas spesifikasi.

Jig didefinisikan sebagai piranti/peralatan khusus yang memegang, menyangga atau ditempatkan pada komponen yang akan dimesin. Alat ini adalah alat bantu produksi yang dibuat sehingga ia tidak hanya menempatkan dan memegang benda kerja tetapi juga mengarahkan alat potong ketika operasi berjalan. Jig biasanya dilengkapi dengan bushing baja keras untuk mengarahkan mata gurdi/bor (drill) atau perkakas potong lainnya. Pada dasarnya, jig yang kecil tidak dibaut/dipasang pada meja kempa gurdi (drill press table). Namun untuk diameter penggurdian diatas 0,25inchi, jig biasanya perlu di pasang dengan kencang pada meja.

Fixture adalah peralatan produksi yang menempatkan, memegang dan menyangga benda kerja secara kuat sehingga pekerjaan pemesinan yang diperlukan bias dilakukan. Blok ukur atau feeler gauge digunakan pada fixture untuk referensi/ setelan alat potong ke benda kerja. Fixture harus dipasang tetap ke meja mesin dimana benda kerja diletakkan.

3. Perencanaan Proses Manufaktur Frame

Ada beberapa langkah – langkah dalam proses pembuatan frame kendaraaan pada umumnya. Pada proses pembuatan logam sampai membentuk berbagai profil tidak dijelaskan dalam makalah ini, dan proses pembuatan frame ini dimulai dari proses pemotongan (cutting) sesuai dimensi yang dikehendaki. Dalam hal ini frame dikehendaki dari material JIS S20C (AISI 1020 atau ST 37). Alasan utama pemilihan jenis baja ini adalah karena baja ini mampu bentuk dan las.Pada proses pemotongan ini mesin yang digunakan adalah saw machine atau bisa menggunakan gerinda potong tergantung kebutuhan. Pemilihan jenis alat potong ini disesuaikan dengan kebutuhan produksi. Langkah selanjutnya adalah mulai mengelas tiap potongan – potongan yang telah disesuaikan dengan dimensi frame dengan bantuan fixture. Jenis las yang digunakan bisa menggunakan las listrik atau bisa menggunkan las TIG dan MIG. Penggunaan jenis mesin las ini juga tergantung kebutuhan.

4. MetodeDesain

Metode desain welding fixture untuk frame dapat dilihat pada diagram alir seperti dibawah ini.

Gambar 1. Diagram alair metode desain

5. Desain Welding Fixture Untuk Frame

Dalam perencanaan fixture sangat penting untuk memilih jenis, ukuran dan jumlah elemen – elemen fixture seperti base, Clamping (pencekam), locator (penumpu), dan aksesoris yang diperlukan. Base pada desain ini terdiri dari dua bagian yaitu kaki dan base plat. Base plat yang direncanakan adalah plat dasar slot. Locator yang digunakan adalah jenis locator yang berfungsi untuk menahan benda kerja dan menjamin penopang yang kaku yang biasanya disebut dengan support. Clamping ini adalah bagian yang berfungsi untuk mencekam benda kerja sehingga posisi benda kerja tidak berubah selama proses permesinan. Selain itu clamping ini juga berfungsi untuk menjamin loading dan unloading benda kerja secara cepat. Desain clamping yang dipilih adalah toggle-action clam. Serta aksesoris yang digunakan adalah mur dan baut.

Berikut ini adalah gambar model 3D dari fixture yang telah dirancang beserta bagian – bagiannya.

Gambar 2. Desain Table yang Direncanakan

Gambar 3. Desain Table yang Bisa Diatur Untuk Berbagai Macam Penempatan Benda Kerja

Gambar 3. Peletakan Clamp (Fixture)

Gambar 4. Peletakan Benda Kerja

6. Perencanaan Material Fixture

Setiap desain yang dibuat harus disertai perencanaan material yang baik agar biaya produksi tidak mahal. Desain kaki direncanakan dari baja AISI 1020 karena bagian kaki ini yang akan menopang beban frame yang dibuat. Base plat direncanakan dari alumunium .Alasan pemilihan alumunium untuk base plat ini karena ringan dan tidak terlalu mahal sehingga plat base dapat dapat dengan mudah diatur atau dipindah – pindah. Support direncanakan dari baja AISI 1020 karena support ini sebagai penopang jadi diperlukan material yang kuat sebagai bahannya. Clamping yang direncanakan ini terbuat dari baja AISI 1020 juga.

DaftarPustaka

Daryus, Asyari., 2009, Proses Produksi II, Universitas Darma Persada, Jakarta.

Lecturer 25 “Tool Design I” The Hong Kong University of Science and Technology.

Open Course Ware “Design and Manufacturing II” MIT.

www.google.com/desain jig & fixture

www.ocw.MIT.edu/Mechanical Engineering/manufacturing process III

www.pe.tatamotors.com/produk