Experimental Study and Analysis of the Influence of Drawbead against Restriction and Deep Drawing Force of Rectangular Cup-Cans with Tin Plate Material

Drawbead are often used to control the flow of material, stress and deep drawing force in the flange area. This paper discussed the drawbead (fully, not fully and without drawbead) that combined with variations in the blank holder force against restriction of material flow and drawbead restriction force of deep drawing with palm oil lubrication. In this paper, analytical and experiments are used to predict the drawbead restraining and deep drawing force. The tin steel sheet with a thickness of 0.2 mm is used as speciment. The results obtained, that the application fully drawbead be very effective in controlling the flow of materials in the flange, as compared to not fully and without drawbead. In the beginning of the process (punch stroke < 4 mm), the magnitude of restraining force and deep drawing force can be increased. And, the magnitude of Radial Stress increases, conversely the magnitude of tangential stress decreased. This can prevent the occurrence optimum blank holder force is recommended in range 4394-8788 N. Comparisons of results between the analysis and experiments show the phenomenon is similar

Design of a Patient Wrist Rehabilitation Device with Servo Motor Drive

Stroke represents a condition that occurs when the blood supply to the brain is interrupted or reduced due to a blockage (ischemic stroke) or rupture of a blood vessel (hemorrhagic stroke). A person who suffers a stroke will have a brain disorder that causes him/her unable to carry out activities like other healthy people. In general, stroke sufferers have paralysis in several parts of the body, like the hands, feet, and even the face. With technological developments in this era, stroke can be healed in various ways that have been developed by health experts. Healing can be referred to the treatment result for blocked or damaged blood vessels. However, the sufferer’s paralysis cannot return to the normal condition immediately, so it requires therapy or exercises to stimulate the muscles in the hands, feet, or face. This study focuses on developing a therapeutic device on the wrist that has a swivel joint. To design the wrist rehabilitation device with servo motor drive, some researches about existing products need to be reviewed. From that, a list of requirements is compiled, which is used for designing the concept of a wrist rehabilitation device. It is expected that an automatic wrist rehabilitation device can help post-stroke patients undergo the rehabilitation process

Perancangan Alat Rehabilitasi Pergelangan Tangan Pasien Pasca Stroke yang Digerakkan Motor Servo

Stroke merupakan kondisi yang terjadi ketika pasokan darah ke otak terganggu atau berkurang akibat penyumbatan (stroke iskemik) atau pecahnya pembuluh darah (stroke hemoragik). Seseorang yang mengidap penyakit stroke akan mengalami gangguan pada otak yang menyebabkan tidak bisa menjalani aktifitas seperti manusia normal. Pada umumnya, pasien stroke mengalami kelumpuhan pada beberapa bagian tubuh, seperti tangan, kaki, bahkan wajah. Dengan berkembangnya teknologi pada era ini, penyakit stroke bisa disembuhkan dengan berbagai metode dari para ahli kesehatan. Sembuh yang dimaksudkan adalah hasil dari penanganan untuk pembuluh darah yang tersumbat atau pecah. Namun, kelumpuhan yang dialami penderita tidak bisa langsung kembali seperti semula, membutuhkan beberapa terapi atau latihan untuk menstimulus otot pada tangan, kaki, ataupun wajah. Pada penelitian ini, difokuskan untuk terapi pada pergelangan tangan yang mempunyai sendi putar. Untuk pembuatan konsep alat rehabilitasi pergelangan tangan yang digerakkan motor servo ini diperlukan beberapa kajian pada produk-produk yang sudah ada. Dari pengkajian produk eksisting, akan disusun daftar kebutuhan atau List of Requirements yang berguna untuk membuat konsep desain alat rehabilitasi ini. Diharapkan pada penelitian ini, diperoleh alat rehabilitasi pergelangan tangan otomatis yang bisa membantu pasien pasca stroke dalam menjalani proses rehabilitasi

Perancangan dan Proses Pembuatan Inner Door Panel Mobil Pick Up Multiguna

Sejak tahun 2012 Jurusan Teknik Mesin bekerja sama dengan PT. INKA mengembangkan mobil murah multigna. Mobil pick up tersebut diberi nama GEA. Pengembangan dilakukan pada body, chasis dan engine. Sebagai bagian dari body, pintu mobil juga akan dikembangkan. Pada tahun 2013, penelitian terhadap posisi handle pengatur kaca jendela atau window regulator mobil pick up GEA telah dilakukan. Evaluasi tersebut mengharuskan adanya perubahan desain dari inner door panel. Suatu rancangan pengembangan desain inner door panel perlu dilakukan agar inner door panel dapat diproduksi secara massal. Langkah-langkah penelitian yang dilakukan meliputi penyusunan list of requirement untuk pengembangan konsep, analisa getaran dan tegangan yang terjadi pada panel dengan bantuan software CATIA. Selanjutnya perancangan proses pembuatan dan perancangan punch and dies-nya dilakukan. Dari analisa getaran yang dilakukan, dapat diketahui inner door panel memiliki frekuensi natural sebesar 166,94 Hz (10.016,4 rpm) artinya panel aman dan tidak terpengaruh oleh getaran dari mesin mobil. Tegangan yang terjadi pada inner door panel akibat gaya pembebanan pada handle pintu bagian dalam adalah 2,9159 x 107 Pa (2,97 Kg/mm2) sehingga lebih kecil dari tegangan ijin materialnya 13,94 Kg/mm2 dan rancangan masih berada dalam kategori aman. Untuk membuat inner door panel dilakukan 3 macam proses pembentukan yaitu trimming, embossing dan piercing. Total gaya pembentukan masing-masing proses sebagai berikut: Gaya pembentukan proses trimming = 48.96 ton, proses embossing = 26.89 ton dan proses piercing = 41.66 ton. Window regulator yang disarankan untuk digunakan pada mobil pick up multiguna ini adalah scissor type window regulator dengan tenaga penggerak manual. Pada perancangan punch and dies, tegangan kompresi masing-masing proses dihitung dan hasilnya adalah sebagai berikut: Tegangan kompresi proses trimming 0.11 Kg/mm2, tegangan kompresi proses embossing 0.28 Kg/mm2, tegangan kompresi proses piercing 0,39 Kg/mm2. Semua tegangan kompresi yang terjadi lebih kecil daripada tegangan ijin material yaitu 70.36 Kg/mm2 sehingga perancangan punch and dies aman

Perancangan Dashboard Mobil Pedesaan Multiguna

Mobil GEA yang merupakan mobil nasional akan dikembangkan menjadi mobil pedesaan multiguna. Salah satu bagian dalam mobil GEA yang menjadi perhatian adalah dashboard. Selama ini dashboard mobil GEA diproduksi secara manual, yaitu menggunakan proses wet lay-up dengan bahan komposit. Rencana ke depan produksi mobil pedesaan multiguna adalah produksi massa. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut dirancang proses cetakan injeksi plastik (injection molding) untuk pembuatan dashboard mobil pedesaan multiguna. Dibuat dua buah konsep dashboard, yaitu konsep A dan konsep B yang mengacu pada list of requirements. Simulasi pembebanan dan proses injection molding dengan material acrylonitrile butadiene styrene dilakukan pada kedua konsep tersebut. Beban yang diberikan adalah beban statis sebesar 100 N pada bagian atas dashboard dan 50 N pada masing-masing laci dashboard. Dari hasil perancangan, khususnya proses scoring ditetapkan konsep B sebagai alternatif dashboard untuk mobil pedesaan multiguna. Dari hasil simulasi pembebanan yang dilakukan, didapatkan nilai tegangan maksimal yang terjadi pada dashboard adalah 1.35 MPa dengan defleksi sebesar 0.237 mm. Sedangkan dari hasil simulasi proses injection molding didapatkan waktu produksi tiap dashboard adalah 246 detik (4.1 menit) dengan gaya cekam maksimal 2370 ton

Alternatif Material Hood dan Side Panel Mobil Angkutan Pedesaan Multiguna

Mobil merupakan sarana transportasi yang banyak digunakan oleh manusia baik untuk kepentingan pribadi maupun umum. Pada tahun 2013 Teknik Mesin ITS bekerja sama dengan PT. Karya Tugas Anda membuat sebuah prototype mobil pick up multiguna pedesaan. Berat total prototype mobil dan box tersebut adalah 1200 Kg. Sedangkan dengan engine 650 cc dan daya 38,23 - 43,33 HP, berat mobil terlalu berat (rancangan beban total maksimum mobil dan penumpang/ barang adalah 1500 Kg). Untuk itu dilakukan kajian terhadap hood dan side panel mobil tersebut pada body bagian depan maupun box (body bagian belakang. Setelah perancangan tersebut selesai, dilanjutkan dengan merancang sambungan hood dan side panel mobil tersebut. Sambungan menggabungkan antara material pelat dengan komposit dan material komposit dengan komposit. Sambungan dianalisa kekuatannya terhadap gaya-gaya/ beban yang mungkin terjadi saat mobil digunakan. Selanjutnya dilakukan perancangan proses pembuatan hood dan side panel mobil dari bahan komposit. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah hood berdimensi 1176 mm x 453 mm dan side panel mobil dengan dimensi 558 mm x 430,5 mm. Bahan kedua komponen adalah komposit tipe E-Glass yang memiliki keuntungan lebih ringan daripada bahan sebelumnya, yaitu mild steel. Ketebalan hood yang dipilih sebesar 2 mm. Ketebalan hood tersebut aman, yaitu mampu menerima tegangan ekuivalen maksimum 7,9769 MPa dan lebih kecil daripada tegangan ijin material komposit yaitu 1020 MPa. Deformasi yang pada hood adalah sebesar 0,0247 mm. Berat dari hood mengalami perubahan, dimana dengan menggunakan bahan mild steel berat hood adalah 7,536 kg. Jika menggunakan bahan komposit berat hood menjadi 2,327 kg, hampir 69,12% lebih ringan dari sebelumnya

Perancangan dan Proses Pembuatan Inner Door Panel Mobil Pick Up Multiguna

Sejak tahun 2012 Jurusan Teknik Mesin bekerja sama dengan PT. INKA mengembangkan mobil murah multigna. Mobil pick up tersebut diberi nama GEA. Pengembangan dilakukan pada body, chasis dan engine. Sebagai bagian dari body, pintu mobil juga akan dikembangkan. Pada tahun 2013, penelitian terhadap posisi handle pengatur kaca jendela atau window regulator mobil pick up GEA telah dilakukan. Evaluasi tersebut mengharuskan adanya perubahan desain dari inner door panel. Suatu rancangan pengembangan desain inner door panel perlu dilakukan agar inner door panel dapat diproduksi secara massal. Langkah-langkah penelitian yang dilakukan meliputi penyusunan list of requirement untuk pengembangan konsep, analisa getaran dan tegangan yang terjadi pada panel dengan bantuan software CATIA. Selanjutnya perancangan proses pembuatan dan perancangan punch and dies-nya dilakukan. Dari analisa getaran yang dilakukan, dapat diketahui inner door panel memiliki frekuensi natural sebesar 166,94 Hz (10.016,4 rpm) artinya panel aman dan tidak terpengaruh oleh getaran dari mesin mobil. Tegangan yang terjadi pada inner door panel akibat gaya pembebanan pada handle pintu bagian dalam adalah 2,9159 x 107 Pa (2,97 Kg/mm2) sehingga lebih kecil dari tegangan ijin materialnya 13,94 Kg/mm2 dan rancangan masih berada dalam kategori aman. Untuk membuat inner door panel dilakukan 3 macam proses pembentukan yaitu trimming, embossing dan piercing. Total gaya pembentukan masing-masing proses sebagai berikut: Gaya pembentukan proses trimming = 48.96 ton, proses embossing = 26.89 ton dan proses piercing = 41.66 ton. Window regulator yang disarankan untuk digunakan pada mobil pick up multiguna ini adalah scissor type window regulator dengan tenaga penggerak manual. Pada perancangan punch and dies, tegangan kompresi masing-masing proses dihitung dan hasilnya adalah sebagai berikut: Tegangan kompresi proses trimming 0.11 Kg/mm2, tegangan kompresi proses embossing 0.28 Kg/mm2, tegangan kompresi proses piercing 0,39 Kg/mm2. Semua tegangan kompresi yang terjadi lebih kecil daripada tegangan ijin material yaitu 70.36 Kg/mm2 sehingga perancangan punch and dies aman

Pengembangan Bumper Depan Mobil Pick Up Multiguna Pedesaan

Tim Pengembangan Mobil Jurusan Teknik Mesin ITS bekerja sama dengan PT. INKA, PT. Railindo Global Karya, dan PT. Karya Tugas Anda melakukan pengembangan mobil GEA. Salah satu pengembangan yang akan dilakukan adalah pengembangan desain bumper depan. Dari hasil pengkajian pada bagian bumper, tidak ditemukan adanya fog lamp untuk membantu penerangan pada saat cuaca buruk. Rancangan bumper baru terbuat dari komposit jenis e-glass dan pengujiannya mengikuti standar, dimana gaya yang terjadi pada saat terjadi benturan dihitung berdasarkan standar pengujian ECE Regulation No.42. Oleh karena itu perlu dilakukan analisa kekuatan bumper depan dalam menahan benturan. Langkah-langkah dalam pengembangan bumper adalah mensimulasikan pengujian tumbukan untuk mengetahui nilai deformasi dan tegangan dari tiap ketebalan bumper yang berbeda, lalu setelah didapatkan ketebalan yang sesuai akan dilakukan proses pembuatan dan pemasangan bumper depan pada mobil pick up multiguna. Hasil yang didapatkan dari penelitan ini adalah bumper hasil pengembangan memiliki dimensi panjang 1430 mm, lebar 500 mm, tinggi 500 mm dan ketebalan bumper yang dipilih adalah 4 mm dimana tegangan yang terjadi adalah sebesar 785,98 MPa sedangkan deformasi bumper hasil simulasi adalah sebesar 18,160 mm, jauh lebih kecil daripada deformasi yang diizinkan yaitu 60 mm. Proses pembuatan bumper dengan metode wet-lay up

Simulation of Semi-Active the Blank Holder Force Control to Prevent Wrinkling and Cracking in Deep Drawing Process

This paper presents simulation of drawing force and thickness deformation in deep drawing which employs semi-active blank holder force control system, to solve the problem of cracking and wrinkling. The method of slab with feed back control failure criteria, was employed to make the modeling system and the semi-active blank holder to prevent wrinkling and cracking in forming low carbon steel sheet, without lubrication (=0.4). In this study, the mechanical properties of the material were chosen since that they equivalent to those of low carbon steel with its thickness of 0.2 mm, K= 572 N/mm2, UTS= 391 N/mm2, yield stress= 309 N/mm2 and n= 0.2. The diameter and the depth of the cylindrical cup-shaped product were 40 mm and 10 mm, respectively. Results from simulation have shown that the semi-active blank holder system can control very responsive against changing of deformation condition. The optimum of initial blank holder force is approximately 3000 N up to 4000 N. In the early stages (initial stroke), blank holder force system could be responsive to prevent cracking, and at the end of the punch stroke, it is very effective to prevent wrinkling. Simulation of semi-active blank holder force control system is excellent in model formation to prevent cracking and wrinkling

Determination of Injection Molding Process Parameters using Combination of Backpropagation Neural Network and Genetic Algorithm Optimization Method

The polymer matrix composite (PMC) in use today is generally made of synthetic fibers which are expensive and not environmentally friendly. The use of synthetic fibers can be replaced with natural fibers, which are more environmentally friendly at a lower price. The natural fiber material used in this study is made from husks, with a particle size of 500 µm (mesh 35). In the PMC manufacturing process, rice husks are mixed with polypropylene (PP) and maleic anhydride polypropylene (MAPP) with a composition of 10 wt% RH, 85 wt% PP and 5 wt% MAPP. PMC materials using natural fibers are called biocomposite materials. The result of mixing PMC with natural fibers in the form of pellets is then carried out by the injection process using an injection molding machine. The printed results are in the form of tensile test specimens based on ASTM D 638-03 type V testing standards and impact test specimens based on ASTM D 256-04 testing standards. The research was conducted by optimizing the responses i.e. tensile strength and impact strength of the biocomposite material in the injection molding machine process, whereas varied process parameters, namely barrel temperature, injection pressure, holding pressure, injection velocity were selected as process parameters. The backpropagation neural network (BPNN) training method is used to recognize the pattern of the relationship between process parameters and response parameters based on the previous experiment, while the genetic algorithm (GA) optimization method is to determine the variation settings for process parameters that can optimize tensile and impact strength. The results of the BPNN training have a 4-9-9-2 network architecture consisting of 4 input layers, 2 hidden layers with 9 neurons, and 2 neurons in the output layer. Optimization with GA produces a combination of variable process parameters barrel temperature 217◦C, injection pressure 55 Bar, holding pressure 41 Bar and injection velocity 65 mm/sec. The results of statistical validation using one sample T test show that the average value of tensile strength and impact strength from the results of the confirmation experiment is the same as the value of the tensile strength and impact strength of the optimization prediction