Perancangan Alat Bantu Pelurus Kaki Tempat Tidur Lansia Akibat Distorsi Pengelasan

Meilan Bima Setyawan, Dr. Ir. Widia Setiawan, S.T., M.T., IPM.

2026 | Tugas Akhir | D4 TEKNOLOGI REKAYASA MESIN

Distorsi pengelasan pada rakitan kaki tempat tidur lansia menyebabkan berkurangnya jarak antar kaki hingga 15 mm sehingga menyulitkan proses perakitan dengan rangka utama. Penelitian ini bertujuan merancang alat bantu pelurus (fixture) untuk memperbaiki distorsi tersebut serta memverifikasi keamanan struktur dan menentukan parameter overpress yang diperlukan melalui simulasi Finite Element Analysis (FEA). Perancangan alat dilakukan menggunakan perangkat lunak SolidWorks 2024, sedangkan simulasi statis dan springback dilakukan menggunakan ANSYS Workbench 2025 R2. Material rangka alat dan benda kerja menggunakan baja JIS G3445 STKM11A. Hasil simulasi statis menunjukkan tegangan Von Mises maksimum sebesar 18,755 MPa, deformasi maksimum sebesar 0,010518 mm, dan Safety Factor sebesar 9,33 sehingga struktur alat dinyatakan aman. Hasil simulasi springback menunjukkan bahwa proses pelurusan memerlukan overpress sebesar 4 mm pada kaki kanan dan 5 mm pada kaki kiri dengan nilai springback masing-masing sebesar 2,3515 mm dan 2,7488 mm. Parameter tersebut mampu mengompensasi pemulihan elastis material sehingga rakitan kaki yang mengalami distorsi pengelasan dapat kembali mendekati kondisi lurus sesuai target deformasi 7,52 mm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa alat yang dirancang layak digunakan sebagai solusi perbaikan distorsi pengelasan pada rakitan kaki tempat tidur lansia.

Welding distortion in the elderly bed leg assembly reduced the distance between the legs by up to 15 mm, resulting in difficulties during assembly with the main frame. This study aimed to design a straightening fixture to correct the distortion, verify the structural integrity of the fixture, and determine the required overpress parameters through Finite Element Analysis (FEA). The fixture was designed using SolidWorks 2024, while static and springback simulations were conducted using ANSYS Workbench 2025 R2. Both the fixture frame and the workpiece were made of JIS G3445 STKM11A steel. The static simulation results showed a maximum Von Mises stress of 18.755 MPa, a maximum deformation of 0.010518 mm, and a Safety Factor of 9.33, indicating that the fixture structure is safe under the applied loading conditions. The springback simulation results revealed that the straightening process required an overpress displacement of 4 mm for the right leg and 5 mm for the left leg, resulting in springback values of 2.3515 mm and 2.7488 mm, respectively. These parameters were sufficient to compensate for the elastic recovery of the material, allowing the distorted leg assembly to return to a nearly straight condition with a target deformation of 7.52 mm. The results demonstrate that the proposed fixture is a feasible solution for correcting welding distortion in elderly bed leg assemblies.

Kata Kunci : Distorsi Pengelasan, Fixture Pelurus, Finite Element Analysis, Springback, JIS G3445 STKM11A.