Perpustakaan Digital ITB

Studi ini melakukan investigasi numerik terhadap proses tempa panas untuk komponen gear counter K1AL menggunakan Metode Elemen Hingga (FEM). Model elemen hingga tiga dimensi dikembangkan dalam ABAQUS untuk mensimulasikan penempaan baja AISI 5120 (SCr420) di antara cetakan kaku AISI H13, dengan mempertimbangkan deformasi plastis besar, interaksi kontak, dan gesekan. Penelitian ini dilatarbelakangi oleh kasus industri di mana komponen tersebut secara konsisten mengalami pengisian cetakan yang tidak sempurna pada profil giginya, sebuah cacat berulang yang meningkatkan tingkat penolakan produk dan biaya produksi, serta sulit didiagnosis melalui uji coba fisik yang mahal dan memakan waktu. Simulasi difokuskan pada operasi pembentukan tahap awal dan model yang dikembangkan divalidasi terhadap data produksi aktual, gaya reaksi yang dihasilkan, dimensi akhir spesimen, dan keseimbangan energi secara keseluruhan dari simulasi. Gaya reaksi dan dimensi spesimen hasil simulasi menunjukkan kesesuaian dengan data produksi aktual dengan galat masing-masing sebesar 3,67%, 4,78 untuk diameter , dan 8,21% untuk ketebalan, sementara seluruh rasio energi berada jauh di bawah ambang batas yang direkomendasikan, mengonfirmasi bahwa model bersifat representatif secara fisik sekaligus andal secara numerik. Selain membandingkan gaya reaksi dan geometri spesimen dengan data pengukuran aktual, riwayat energi, termasuk rasio energi kinetik terhadap energi internal, energi hourglass, dan disipasi gesekan, juga dievaluasi untuk mengonfirmasi keandalan simulasi. Studi ini membangun kerangka kerja FEM yang tervalidasi sebagai langkah awal untuk menganalisis aliran material pada rangkaian proses tempa secara keseluruhan dan mengidentifikasi akar penyebab cacat pengisian cetakan pada penelitian selanjutnya.