1.カシメとは

そもそも、カシメとは金属剛体を締結するための工法です。
金属剛体の締結方法は圧入やカシメが一般的で、どちらも似たような工法です。圧入は部品のはめあいを管理した状態で荷重をかけて押し込む工法であるのに対し、カシメは挿入勘合で組み付けたあとに片側の剛体に荷重をかけて変形させて締結させるという工法です。

例えば、ベアリングをアルミハウジングにカシメ固定する場合を考えます。
ベアリングをアルミハウジングに挿入した後に、アルミハウジングの縁をカシメます。

2.カシメの正しい制御方法

カシメの制御方法は一定荷重を一定時間かけて製品を変形させる。
その時の荷重を判定するというものです。その時の荷重グラフは次のようになります。
いたってシンプルです。

4.カシメ品質の管理方法

装置側での判定項目は荷重判定、ストローク判定などです。ただし、これらはあくまで装置の動作判定です。
製品側の品質が正しいかどうかは、装置の判定結果からではわかりません。
製品カシメ部分の外観、カシメの深さ、抜け荷重などは直接製品側を見なければ判断できません。

カシメの目的は部品の締結です。振動や衝撃によって部品の締結力が失われてしまうようなことがあっては、製品の重大な機能不具合になります。どんな製品でも カシメを使用するような部分（部品の締結が要求される部分）は特殊特性になっています。 したがって、通常工程以上の厳しい品質管理が要求されます。
管理図を使用したカシメ深さの管理や、定期的な破壊試験により抜け荷重のモニタリングなどです。

5.ストローク管理について

装置によってはカシメ深さを測定しようと、リニアゲージなどを搭載している装置もあります。どんな測定方法を採用するかによって、寸法の信頼性は大きく変わります。

例えば、リニアゲージをプレスの下に待たせておいて、プレスが下降した時に下降位置を判定するような測定の方法では、ただの参考値にしかなりません。これでは、正しくカシメの深さを測定することは不可能ということです。
セットする製品の高さ方向の公差バラつきの影響を受けるため、カシメの深さは測定できません。測定できるのは、プレスがどの位置まで下がったかという参考値です。

正しくカシメの深さを測定しようとすると、サーボプレスなどを搭載してカシメの荷重がたった座標から最終カシメ位置までのプレスストロークを取り込む必要があります。この場合は、信頼性の高い測定値といえます。

7.量産でのカシメ工法のメリットとデメリット

カシメという工法は荷重をかけるだけで2部品の締結ができるため、材料費の面では大きなメリットがあります。カシメを使用しない場合には、ネジやトメワなどの何らかの固定具が追加で必要になります。材料費の面での効果は簡単に想像できますね。工法自体も決して難しくありません。

一方でデメリットを挙げると、1つは分解できないことです。カシメという組立工程は完全に不可逆工程であるため、後で分解しようとしても、破壊しない限り不可能です。例えば、何かの不具合で大量の不良在庫を抱えることになっても、救済する方法はありません。不良率などの面で不安定な製品（分解の可能性が高い製品）には、カシメ工法を採用しない方が良い場合もあります。

もう１つが金属屑の混入リスクです。金属を変形させる工法であるため、動作前後で金属屑を発生させます。また、アルミ製品へのカシメであれば心配は少ないのですが、鉄製品へのカシメの場合にはカシメツールの破損リスクも考慮しておく必要があります。ツールの1部が欠けていても、荷重やストロークで検出できる可能性はゼロに等しく、金属屑が製品に混入するという重大不具合を引き起こす可能性があります。

以上、カシメ工法で生産技術者が注意すべきポイントを紹介しました。

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