INVERTED DIES

n Pada tipe conventional posisi punch holder diatas, sementara die menempel pada die shoe.

n Sedangkan pada inverted dies sebaliknya punch holder yang menempel pada die shoe.

n Keuntungan :

kemungkinan blank terutama yang tipis bengkok kecil

hasil pemotongan dijaga bersih dari geram oleh stripper/ ejector

n Kerugian : cost tinggi

PROGRESSIVE DIES

n Dies yang melakukan dua atau lebih proses pemotongan pada stage yang berbeda setiap kali penurunan ram.

n Prinsip progressive dies :

n strip maju ke die secara mechanics atau dengan tangan

n pada station 1 dilakukan proses piercing

n strip maju lagi sampai die stop activating pin

n blanking pada station 2 dilakukan dengan bantuan punch pilot untuk mendorong blank jatuh

n die stop activating pin kembali ke posisi normal sehingga strip bisa maju lagi untuk proses berikutnya.

n Piercing dilakukan dulu baru blanking

n Jika diperlukan proses forming dan bending dapat dilakukan pada station berikutnya.

n Keuntungan : operasi dapat dilakukan pada sekali handling

n Kerugian : pada plat tipis mingkin terjadi kesulitan karena efek bending.

COMPOUND DIES

n Piercing punch berlawanan dengan blanking punch

n Blanking punch menjadi pierching die

n Prinsip proses : strip material pada awal terpotong oleh blanking dies, kemudian hasil blank dengan bantuan knockout plate dilakukan piercing

n Compound dies lebih lambat dalam progressive dies, tetapi mempunyai keuntungan pada pekerjaan tertentu, khususnya jika diperlukan toleransi

n Keuntungan :

n adanya knockout plate memastikan benda kerja rata

n lubang tengah dapat dijaga toleransinya

n part yang besar dapat diproses pada mesin yang kecil dibanding dengan progressive die

n progressive die memerlukan stock material yang panjang, sedangkan compound bisa menggunakan scrap blanks.

COMBINATION DIES

n Dies yang merupakan kombinasi antara proses blanking dengan non-blanking

n Non blanking yang biasanya digabungkan adalah bending, forming, extruding dan embrossing.

STEEL RULE DIES

n Dikembangkan oleh paper-box industry

n Bisa digunakan untuk material non-logam, pada perkembangan berikutnya digunakan juga pada aluminium dan beberapa sheet metal.

n Steel-rule dapat diklasifikasikan menjadi dua : single element dies dan two element dies.

RUBBER PAD BLANKING

n Proses pemotongan terjadi karena adanya karet padat yang menekan dies. Karet berfungsi seperti punch pada dies biasa.

n Digunakan umumnya pada material aluminium alloy max 0,04 in dan diameter ± 2 in.

n Dies ini dipasang pada mesin hidrolis untuk meyakinkan bhw karet telah mengisi cavity yang ada, sehingga timbul tegangan geser yang mengakibatkan proses pemotongan.

n Proses lama sehingga cocok untuk produksi kecil.

n Keuntungan : karet dapat digunakan untuk macam-macam bentuk dies.

FINE BLANKING DIES

1. Dikembangkan pada beberapa tahun terakhir ini
2. Metode blanking tanpa menggunakan die, sebagai gantinya digunakan “ring impingement”

Sheet Metal Bending Dies

Definisi

n Bending adalah proses pembengkokan pada suatu material pada suatu sumbu pembengkokan.

Radius minimum

n sudut dan panjang pembengkokan

n sifat-sifat dari material benda kerja

n arah pembengkokan terhadap grain

Pada umumnya :

n minimum radius untuk soft annealed metal = ketebalan material

n material yang berat dan tebal memerlukan radius bending lebih besar dibandingkan material yang ringan

n material yang lebih keras memerlukan radius bending lebih besar dibandingkan material lunak

V-BENDING DIES

n V bending adalah menggunakan V block sebagai die dan punch bentuk wedge untuk menekan metal ke die.

n Jarak punch-dies sekurang-kurangnya delapan kali ketebalan material untuk ketebalan ± 5/8 in.

n Sedangkan bagi material yang lebih tebal, jaraknya 10-12 kali.

AIR BENDING DIES

n Apabila punch tidak menyentuh seluruh bagian dasar V dies, maka proses ini disebut Air Bending. Yaitu hanya ujung punch saja yang menyentuh pada titik pembengkokan sudut dies.

n Keuntungan Air bend Dies adalah :

l range pembentukan sudut (pembengkokan) dapat dilakukan satu set dies dan tiap dies mempunyai kemampuan bending dengan tipe dan ketebalan material yang berbeda.

l Air bend juga membengkokan dengan pressure yang lebih kecil.

l Dies tidak harus match dalam satu set, contoh : satu male die dapat digunakan lebih dari satu V die opening.

BOTTOMING DIES

n Jika punch secara keseluruhan menyentuh dasar V-dies, maka disebut Bottoming Die.

n Bottoming dies digunakan pada pembengkokkan yang memerlukan keakuratan tinggi dan radius pojok yang lebih tajam.

n Bottoming juga dimaksudkan untuk menurunkan springback.

n Bottoming dies memerlukan pressure yang sama dengan Air Bend Dies.

n Pressure yang maksimum diperlukan untuk menghasilkan radius dalam minimum.

n Bottoming dies harus digunakan dalam satu pasang, sesuai dengan ketebalan material dan radius yang dibutuhkan.

WIPING DIES

n Pada metode ini sebagian material diclamp pada die block, kemudian “punch wipe” menekan sebagian material sehingga membentuk sudut yang sesuai die.

SPRINGBACK

n Tegangan elastis yang tersisa pada area bending setelah penekanan dapat menyebabkan ketidaktepatan sudut pembengkokan.

n Pergeseran ini sering disebut springback, besarnya pergeseran ini bervariasi tergantung tipe material, ketebalan dan kekerasannya.

CARA MENGATASI SPRINGBACK

n Over bending

Maksudnya : sudut pembengkokan lebih kecil daripada yang diperlukan.

Digunakan pada V-dies

Springback untuk :

n low carbon dan soft nonferrous material 0^o – 2^o

n 0,45 – 0,50 carbon steel 3^o – 5^o

n harder material 10^o – 15^o

Corner setting

n Memodifikasi bentuk pojok pembengkokan

Ironing the material

n Metode ini digunakan pada wiping dies, agar effective maka jarak antara punch dan die harus kurang dari tebal material,

U Dies dan Channel Dies

n Dies model ini merupakan pengembangan dari model v dies dan wiping dies (edge dies)

n Dinamakan U atau channel karena bentuknya yang menyerupai bentuk huruf U atau channel/lorong

n Pada umumnya dilengkapi dengan pressure pad yang berfungsi agar metal dapat membengkok mengikuti punch

U Dies dan Channel Dies

n Tipe ini tidak sepenuhnya menghilangkan springback, sehingga diperlukan pressure yang lebih. Oleh karena itu terkadang menghasilkan lubang pada dasar benda kerja

n Material yang terlalu ulet biasanya diatasi dengan corner setting

n Sedangkan pada material yang dikeraskan menggunakan metode sebagaimana pada gambar.

Forming

— Agak sulit membedakan antara bending dan forming, bending lebih cenderung dengan axis garis lurus sedangkan forming membentuk axis model kurva.

— Aliran metal pada logam tidaklah cukup untuk mengakibatkan penipisan ataupun sobek/tearing pada material benda kerja.

— Terlalu sulit mengembangkan perumusan pada forming dikarena terlalu banyak model yang dapat dibentuk oleh proses forming.

— Adanya pembentukan melalui forming akan dapat meningkatkan kekuatan benda kerja, menambah rigidity, menghilangkan bentuk yang tajam dan meningkatkan appearance produk.

Solid Form Dies

— Merupakan model dies forming yang mempunyai bentuk male dan female dies sesuai contour benda kerja.

— Clearance yang diperlukan adalah sama dengan ketebalan material.

— Biasa digunakan pada operasi forming tipe progressive dies

— Arah pergerakan material sebaiknya tidak “fed short way” tetapi “fed long way” , hal ini agar pada saat dilakukan proses forming material belum terpotong atau bersamaan dengan cut off, jika pakai metode short way maka material sudah terpotong dulu baru forming, hal ini akan mempersulit penempatan pada form dies block

— Screws and dowel ditempatkan pada dies block untuk holding dan locatingnya, sizenya sebesar mungkin agar mampu menahan lateral force.

Solid Form Dies

— Screw dan dowel sebaiknya ditempatkan pada 1,5 kali diameternya dari sisi form die block.

— Dimensi material harus lebih besar dari pada dimensi yang dibentuk, radius dies yang dibuat seharusnya tidak lebih kecil dari ketebalan material dan sisi sudut diesnya dilakukan high polishing.

— Pemilihan tool steel untuk punch dan dies akan membantu mencegah adanya galling.

— Material dies harus punya maksimum toughness

— AISI type A6(air tough) atau L6 (oil tough) adalah material terbaik untuk gaya yang besar

Short Vs Long way

— Feed terbaik adalah long way

— Pada short , material akan cenderung twist dan bend.

— Untuk long way dapat menggunakan extended stock guide atau dapat juga dilakukan oleh operator

— Extended tidak diperlukan pada progressive dies

Solid Form Dies

— Untuk memudahkan pelepasan benda kerja digunakan ejector

— Stripper pins sebaiknya pada ujungnya berbentuk “knurled” untuk mencegah benda kerja dari bergeser pada awal pembentukan.

— Knockout rod juga sebaiknya dipasang untuk melepas benda kerja dari sisi punch.

— Model pelepasan benda kerja juga dapat menggunakan air blast melalui dasar die atau ujung punch, metode ini lebih sederhana dan mudah.

Pressure-pad forming dies

— Pressure pad mungkin diperlukan didalam proses forming ketika benda kerja mempunyai radius yang tajam atau berbentuk detail yang unik atau mudah bergeser selama proses forming.

— Pressure pad ditempatkan pada diatas atau dibawah benda kerja, tergantung design dies dan tipe pembentukan yang dilakukan

— Dapat diaplikasikan dengan menggunakan pegas, pneumatic/udara atau hidrolik

— Pegas mempunyai kerugian yaitu terjadi peningkatan tekanan ketika extended travel

Pressure-pad forming dies

— Setiap tahapan travel akan meningkatkan tekanan pada pad, sehingga dapat menyebabkan streching berlebih dan terjadi tearing/sobek pada benda kerja ketika terjadi bergeser diantara pad dan punch face.

— Pad pressure model pneumatic adalah dengan menggunakan air cushion yang terdiri atas air cylinder, piston dan tangki

— Pad pada model ini dapat dihubungkan secara langsung dengan piston rod.

— Operasi : udara pada cylinder ditekan ke bawah/down stroke dan mengalir ke dalam surge tank, pada saat stroke kembali surge tank mendorong cylinder kembali ke posisi semula

Pressure-pad forming dies

— Melalui pneumatic biasanya tekanannya adalah 100 psi atau kurang

— Keunggulannya saat operasinnya cepat dan memberikan tekanan yang konstan ketika long distance travel

— Kerugiannya adalah pad harus ditempatkan didalam die shoe karena tempat yang terbatas didalam punch shoe.

Pressure-pad forming dies

— Keuntungan menggunakan hidropneumatic:

- tekanan akan full mulai dari awal

- pressure yang dihasilkan konstan

- piston yang dipakai kecil sehingga akan fit pada lubang pegas (spring holes)

- tekanan dapat mencapai 45000 psi

- pengaturan tekanan mudah

- menghilangkan keperluan adanya pompa dan motor

Curling Dies

— Curling dies adalah membentukan sheet metal menjadi roll atau curl.

— Tujuannya adalah meningkatkan kekuatan pada tepi benda kerja, melindungi pada bagian tepi dan meningkatkan penampilan produk.

— Material benda kerja harus cukup ulet/soft untuk keperluan roll.

— Curling dies cenderung terjadi galling sehingga dies harus benar-benar di-high polished, di-heat treatment yang tepat dan bebas dari bekas pahat potong (toolmarks).

— Lubrikasi mesti digunakan pada operasinya

— Ukuran curling groove pada dies adalah sama dengan diameter curl pada benda kerja.

— Besarnya ukuran curl ditentukan oleh ketebalan material

Curling Dies

— Pada umumnya seharusnya diameter curl tidak kurang dari 4 kali diameter benda kerja.

— Ketika groove pada die lebih besar dari diameter curl yang akan dihasilkan, maka groove diameter akan sangat besar, akibatnya ketika groove sangat besar maka curl akan cenderung membentuk diameter sesuai keinginannya sendiri

Coining Dies

— Coining adalah proses pengepresan material didalam die sehingga material akan mengalir mengikuti bentuk die

— Coining berbeda dengan embossing, karena pada embossing tidak terjadi perubahan ketebalan material

— Coining mempunyai keuntungan : detail ornamen dan dihasilkan dengan surface finish yang excellent, dan toleransi produk yang dihasilkan sangat kecil.

— Produk yang dihasilkan adalah tableware, medallions, metal buttons, coins, jewelry dll

Curling Dies

— Drop hammer atau knuckle joint dan hidraulic press biasa digunakan untuk operasi coining yang memerlukan tekanan yang besar

— Tekanan yang besar ini diperlukan untuk menekan material kedalam detail die dan memastikan bahwa tekanannya 3-5 kali dari compressive yield strength material benda kerja

— Karena besarnya tekanan yang bekerja, maka komponen-komponen penyusun dies harus kuat

Bulging Dies

— Bulging adalah proses pembentukan yang digunakan untuk memperbesar beberapa bagian dari benda kerja bentuk shell atau pipa.

— Gaya pembentukan adalah dari dalam benda kerja dan ditransmisikan melalui media yang mengalir dan tidak menekan.

— Media yang digunakan biasanya adalah rubber, urethane, heavy grease, oil atau air

— Bulging die harus dipotong menjadi dua untuk keperluan pengambilan benda kerja setelah proses pembentukan

Assembly dies

— Pada tipe ini dua atau lebih part akan diassembly, diholding pada posisinya dan kemudian dikunci dengan riveting, staking, crimping atau press fitting

— Operator yang bertugas menempatkan komponen-komponen yang akan dirakit pada posisinya didalam die.

Radius punch drawing (Drawing)

— Tidak ada aturan yang pasti untuk menentukan radius punch

— Semakin kecil radiusnya semakin besar gaya drawing yang diperlukan, selain itu material benda kerja juga akan semakin mudah sobek/tearing

— Biasanya untuk mencegah penipisan material berlebih design punch adalah dengan radius 4-10 kali ketebalan material.

— Jika radiusnya kurang dari 4 kali tebal material, maka dilakukan bertahap yaitu dengan radius yang lebih besar dulu baru ke radius yang diinginkan