Mengenal tentang dies/punch, Dies set

Dies set

Dies set adalah suatu alat potong juga bisa sebagai pembentuk , atau alat untuk memotong atau membentuk dengan proses penekanan, sebagai contoh  misalnya suatu plat lembaran (sheet metal) dipotong/dibentuk sesuai yang diinginkan.

Dalam operasional nya biasanya digerak kan oleh suatu alat atau mesin press ( press mekanik atau manual).

Tujuan Dies set digunakan untuk membuat komponen secara masal dengan ukuran dan bentuk yang sama dengan waktu yang relatif singkat, menghemat waktu pekerjaan, menghemat biaya produksi.

Mengenai bagian bagian dari dies set:

Secara umum Dies set dibagi menjadi dua bagian utama, bagian atas atau punch dan bagian bawah atau die, bagian atas / punch terdiri atas beberapa komponen diantaranya (lihat gambar): ini belum termasuk jika ada tambahan komponen lain seperti pada dies progresive otomatis dengan pendorong mekanis pneumatik atau lainnya.

Upper plate:
Bagian atas dari die set dimana semua komponen dari upper plate membawa seperti : punch, punch holder, stripper, backing plate, guide bush.

Bottom plate :
Bagian bawah dari die set yang membawa seperti : block plate, bottom die, stopper plate, guide post, atau tambahan lain sebagai pendukung die set.

Bahan dari upper plate dan bottom plate bisa menggunakan bahan baja lunak, karena fungsi ini bukan sebagai pemotong atau pembentuk, pertimbangan lain harga relatif murah misalnya bahan ss41 (jis) c : 0,2 %

Punch / die
Punch/ die adalah pisau pemotong pada bagian atas dan bawah, untuk proses cutting atau pemotongan, proses forming atau pembentukan, yang diikat pada punch holder dengan tujuan agar punch tidak goyang ketika dies sedang bekerja.

Material yang umum dipakai untuk penggunaa pada cutting die adalah baja carbon tinggi, seperti : XW 42, Assab atau SKD 11 (jis) dengan kandungan 1,55% C, 0,8 % Mo, 0,8 % V, 0,3 % Mn, 0,3 % Si.

gambar 1. dies set

Material yang umum dipakai untuk penggunaan pada forming die, biasa memakai material yang kekerasannya dibawah XW-42 atau SKD 11, misalnya DF 3 (Assab) dengan kandungan (0,9% C, 0,5%Cr, 0,1%V, 0,5 % W, 1,2%Mn, dan 0,3%Si)

Punch / die harus ada heat treatment untuk mendapat kekerasan antara 58 – 62 HRC disesuiakan dengan bahan material yang akan di proses.

Punch / die holder
Berfungsi sebagai pemegang / penahan punch / die

Pemegang punch / die tidak hanya untuk memperbaiki dari kelonggaran mesin press, tetapi juga untuk mendukung kekakuan dies dan juga memiliki peran mengatur ketinggian dan menyediakan ruang untuk pegas, dan sebagainya.

Biasanya bahan yang digunakan untuk punch / dies adalah SS400C atau S50C, tidak ada perbedaan besar antara keduanya, baja FC250 digunakan ketika dies set yang digunakan diperlukan untuk keperluan seperti volume produksi yang tinggi, dll, SKS3 digunakan setelah perlakuan panas (untuk kekerasan sekitar 56 HRC).

Stripper

Berfungsi untuk menjepit atau menahan material plat ketika dies sedang bekerja agar msterial produk tidak bergerak, selain itu stripper berfungsi mendorong material produk yang mempunyai sisa pemotongan agar tidak terbawa oleh punch, umumnya stripper digunakan pada proses cutting atau pemotongan, stripper memakai bahan plat dengan ketebalan tertentu yang dipasang spring pada bagian atasnya, stripper diikat pada upper die menggunakan stripper bolt, material stripper bias berupa baja karbon rendah seperti ST 41 atau S45C (JIS).

Jenis lain dari stripper yang biasa digunakan pada kontruksi dies adalah polyurethane sejenis material plastic yang kuta dan mempunyai elastisitas tertentu.

Backing plate
Backing plate adalah bagian yang berfungsi menahan tekanan punch akibat punch yang bekerja, plate pendukung digunakan di tiga lokasi dalam dies, digunakan untuk tujuan back up sehingga mencegah komponen seperti pukulan berdiameter kecil, dll didalam dudukan karena perlakuan operasi, selain itu plat dukungan dapat digunakan untuk mencegah dari bagian terpisah ( pendukung plat stripper) dan untuk mengatur ketinggian dari dies.

Bahan material backing plate SK3, SK5, SKS3, dan S50C
Untuk membuat cadangan bahan SK digunakan setelah perlakuan panas (untuk kekrasan sekitar 5HRC), SKS bahan yang digunakan ketika kekakuan tinggi diperlukan, bahan seperti S50C yang digunakan tanpa perlakuan panas, digunakan untuk membuat cadangan atau mencegah bagian detasenmen seperti pukulan besar dengan daerah yang menerima tekanan besar.

Pad
Pad sama bentuknya dengan stripper, karena berada di bagian bawah, fungsinya lebih kepada pendorong atau pengangkat material untuk memudahkan mengambil material hasil proses agar material tidak menempel pada die.

Material yang digunakan untuk pad adalah tergantung dari fungsinya, material baja lunak dapat digunakan bila pad ini juga sebagai pembentuk part, maka materialnya baja karbon sama dengan material die.

Guide post
Guide post pada sebuah kontruksi dies sebagai komponen penepat antara bottom dies dan upper dies, dengan adanya guide post maka posisi antara punch dan die bias lebih terjamin ketika sebuah dies sedang bekerja, dalam satu kontruksi guide post yang dipakai minimal dua set tetapi jumlahnya dapat lebih tergantung besarnya dies, jenis proses yang dilakukan.

Guide post ini terbagi dua bagian yang saling berpasangan yaitu :

Guide pin

Guide bush

Komponen lain yang sering digunakan antara lain: dowel pin, pilot pin, stripper bolt, spring.

Dibawah in9 sedikit tentang perhitungan kekuatan dalam merancang dies blanking untuk menentukan mesin press yang digunakan:

Kekuatan potong (P) diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut:

Diameter : 40 mm

Tebal :1 mm

Material : SPCC

Persamaan 1:

P =  L . t . σg

P = kekuatan potong (kgf)

L = keliling lingkaran (mm)

σg = kekuatan geser (kgf/mm2)

Namun ketika sulit untuk mengetahui ketahanan geser (σg), itu diganti dengan nilai sama dengan 80% dari kekuatan tarik material (σt), persamaan dalam hal ini akan menjadi sebagai berikut:

Persamaan 2:

P = K . L . t . σt

P = kekuatan potong (kgf)

K = koefisien = 0,8

L = keliling lingkaran (mm)

t = ketebalan plat (mm)

σt = kekuatan tarik (kgf / mm2)

kekuatan potong akan sebagai berikut :

dalam hal ini kekuatan tarik SPCC diambil sebagai 30 kgf / mm2

P = 0,8 . (3,14 . 40 ) . 1 . 30

= 3014,4 (kgf)

Mengurangi gaya potong

Ada beberapa cara mengurangi gaya pemotongan pertama denga memberikan sudut geser pada die atau memberi sudut pada punch, keduanya diberikan sudut gesr kira kira setebal plat yang akan dipotong seperti ditunjukan pada gambar, gaya pemotongan dapat dikurangi sekitar 30 %.

Gambar.2 mengurangi gaya potong