Proses Hot Forging untuk Produksi Roda Kereta Api dengan Metode Elemen Hingga

Ardiansyah, Septyan Kurnia (2021) Proses Hot Forging untuk Produksi Roda Kereta Api dengan Metode Elemen Hingga. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111640000161_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2023. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Kereta berkembang begitu pesat, hingga akhir-akhir ini kita sering mendengar bahwa pemerintah sering mengupayakan pembangunan infrastruktur transportasi kereta. MRT (Mass Rapid Transit) dan LRT (Light Rail Transit) adalah contoh proyek kereta yang digencarkan oleh pemerintah. Salah satu pembangunan kereta cepat di Indonesia adalah Kereta Cepat Jakarta-Bandung. Pengerjaan proyek ini dilakukan dengan bekerjasama dengan China lewat PT. KCIC (Kereta Cepat Indonesi China). Proyek ini dekerjakan secara massif dan ditargetkan selesai pada tahun 2021. Salah satu komponen penting pada kereta adalah roda kereta.
Roda kereta memiliki bentuk, karakteristik, dan maerial yang berbeda tergantung dari kecepatan kereta. Proses produksi roda kereta pun bermacam-macam dan memiliki beberapa tahapan. Salah satu cara produksi kereta adalah dengan proses forging. Forging adalah sebuah proses dimana billet ditempa menggunakan dies sehingga billet berubah bentuk sesuai dengan bentuk dies tersebut. Proses yang digunakan pada penelitian ini hot forging dengan material AISI 1045. Dimensi roda yang digunakan mengacu pada standar S1002CN yang digunakan di iran. Proses forging akan dianalisa menggunakan metode elemen hingga supaya dapat diamati baik gaya yang dibutuhkan maupun deformasi hasil dari proses yang dilakukan. Tahapan pada penelitian kali ini adalah pemodelan untuk dies dan billet, simulasi menggunakan perangkat lunak elemen hingga dengan modul explicit dynamic, meshing, set up, dan analisa hasil. Hasil yang dianalisa adalah gaya forging dan juga perubahan geometri atau deformasi dari billet. Dari gaya yang di dapat dari simulasi maka wear rate dapat dianalisa. Penelitian kali ini memvariasikan dimensi pada billet.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa ketebalan billet memengaruhi gaya yang diperlukan selama proses forging. Semakin tebal billet yang digunakan, maka gaya yang diperlukan dalam proses forging akan semakin besar. Hasil akurasi geometri yang dihasilkan juga sangat baik meskipun masih terdapat underfill. Error terbesar yang didapatkan sebesar 4% atau masih dibawah 1mm. Pada proses hot forging hal tersebut dapat diatasi dengan pemberian proses lanjutan. Jika dibandingkan dengan hasil dari cold forging, proses menggunkan hot forging mampu bersaing bahkan lebih baik. Dengan gaya yang jauh lebih rendah, kurasi geometri produk yang dihasilkan pun sangat baik. Analisa mengenai keuasan pada dies juga dibahas dalam penelitian kali ini, dimana letak keausan terbesar terjadi pada bagian web pada dies.
======================================================================================================
Trains are developing so rapidly, that recently we often hear that the government is often working on building rail transportation infrastructure. MRT (Mass Rapid Transit) and LRT (Light Rail Transit) are examples of rail projects that are being intensified by the government. One of the fast train developments in Indonesia is the Jakarta-Bandung Fast Train. The project was carried out in collaboration with China through PT. KCIC (Indonesian Fast Train China). This project is being carried out on a massive scale and is targeted for completion in 2021. One of the important components of the train is the wheels of the train.
The train wheels have different shapes, characteristics, and materials depending on the speed of the train. The production process for train wheels varies and has several stages. One way of producing the train is through the forging process. Forging is a process in which billets are forged using dies so that the billets change shape according to the shape of the dies. The process used in this research is hot forging with AISI 1045 material. The dimensions of the wheels used refer to the S1002CN standard used in Iran. The forging process will be analyzed using the finite element method, it can be observed both the force required and the deformation resulting from the process being carried out. The stages in this research are modeling for dies and billets, simulation using FE software with explicit dynamic, meshing, setup, and result analysis. The results analyzed are the forging force and also the deformation of the billet. From the stress obtained from the simulation, the wear rate can be analyzed. This research varies the dimensions of the billet.
The simulation results show that the billet thickness affects the force required during the forging process. The lowest force need for the result obtained from 73mm billet thicknes with 147 MN of force. The resulting geometric accuracy results are also very good even though there is still underfill. The biggest error you get is 4% or still under 1mm. In the hot forging process, this can be overcome by providing further processes. When compared with the results of cold forging, the process of using hot forging can compete even better. With a much lower force, the resulting product geometry curation is excellent. Analysis of the breadth of dies is also discussed in this research, the biggest wear occurs on the web

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	Billet, Finite Element, Hot Forging, Roda Kereta, Railway Wheel, Wear rate
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method T Technology > TF Railroad engineering and operation > TF1327.O58 High speed ground transportation (train) T Technology > TS Manufactures > TS176 Manufacturing engineering. Process engineering (Including manufacturing planning, production planning)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Septyan Kurnia Ardiansyah
Date Deposited:	12 Mar 2021 01:38
Last Modified:	12 Mar 2021 01:38
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/84129

Actions (login required)

View Item