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遙控器后殼的注塑模具設(shè)計(jì)
附錄1:外文文獻(xiàn)翻譯
注射用電腦的價格報價系統(tǒng)模具制造
作者: S.F.Chan C.K.Law K.K.Chan
摘 要
注塑模具的制作預(yù)算是不可避免的重大開發(fā)費(fèi)用,需要有充分的準(zhǔn)備,并控制在玩具業(yè)。這對于制造如可動玩具來說是有其重要的,在1999年9月的全行業(yè)中占27.7%的增長率. 當(dāng)前的主要做法在玩具制造行業(yè)報價打針價格模具無論是經(jīng)驗(yàn)或通過與同類產(chǎn)品比較。由于在模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和玩具品種不斷增多,一些商用電腦包括估計(jì)注塑模具的制造成本是不正確的應(yīng)用,不切實(shí)際或緩慢。這從而導(dǎo)致了低估引述這也將成為人力資源規(guī)劃,交貨時間和利潤方面災(zāi)害的模具制造商。
為了克服這些實(shí)際情況,以滿足激烈的市場競爭中,一個用戶友好的,更準(zhǔn)確的模具成本計(jì)算和報價系統(tǒng)應(yīng)采用。本文著重介紹注射用電腦報價系統(tǒng)模具制造(CQSIM)編碼在Visual Basic。這可以執(zhí)行個人計(jì)算機(jī)(PC)。該系統(tǒng)通常用于玩具工業(yè)區(qū)有益的,但??它也可以在塑料工業(yè)中的應(yīng)用有關(guān)。建立在對成本要素?cái)?shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),建立一個綜合系統(tǒng)是為精簡的模具成本報價過程的目的。除了改善模具的精度和效率??引用,該系統(tǒng)是集中在魯棒性,如易于學(xué)習(xí),使用和更新。該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成可擴(kuò)展,并與其他物料計(jì)劃系統(tǒng),如工程資源計(jì)劃(ERP)或系統(tǒng),應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)處理(SAP)的產(chǎn)品中。
2003年由Elsevier科學(xué)B.V.出版.
關(guān)鍵詞:模具制造過程;注塑模具成本;加工時間,ERP系統(tǒng),SAP公司
1.介紹
玩具設(shè)計(jì)和開發(fā)通常涉及開支在開發(fā)成本和模具成本。模具成本的行業(yè)涉及到模具在一個特定的生產(chǎn)成本注塑工藝,旋轉(zhuǎn)成型等,吹塑玩具等生產(chǎn)工藝。這是廣泛承認(rèn)在玩具業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,預(yù)算注塑模具制作是最大的支出需要要做好充分的準(zhǔn)備和控制。
硬玩具通常是由工程塑料(如ABS,高抗沖聚苯乙烯,PVC或PP)為主要部分。投資在注塑模具加工是在硬玩具類這是他們經(jīng)常使用的重要。硬玩具在市場上扮演重要的角色總玩具。有許多著名的玩具在市場上很難,如可動玩具,年增長率為27.7%,和1999年9月的情況持平。
在香港模具制造商和玩具專業(yè)人士顯示出更多的興趣在先進(jìn)模具制造技術(shù)在如電腦輔助設(shè)計(jì)及電腦市場,計(jì)算機(jī)輔助制造(CADandCAM)軟件開發(fā)。制造商可能已經(jīng)找到了一些困難商業(yè)軟件的注塑模具成本估計(jì),真正適合他們立即使用。一些現(xiàn)有的軟件市場已經(jīng)在數(shù)據(jù)錄入的諸多限制。四是軟潔具,加工工藝選擇和選舉模具結(jié)構(gòu)非常有限的,而良好的知識結(jié)構(gòu)注塑模具的制造工藝,其需要成本估計(jì)。即使是易于使用,用戶需要長的時間才能掌握和修改的難度值水平的加工方法精確的成本估算。他們是耗時的學(xué)習(xí),而不是用戶友好模具成本估算是不準(zhǔn)確的,如果用戶不很好了解個人投入的意義。由于這些因素,在同行業(yè)中引用當(dāng)前的主要做法的注塑模具價格仍有它是由經(jīng)驗(yàn)或與同類產(chǎn)品相比而得出的。
成本估算的實(shí)證方法一般是使用這被視為一個更快,更方便用戶友好方法。這筆費(fèi)用估計(jì)方法相當(dāng)密切同意同門奇斯和Mohren使各個模具成本,“往往沒有計(jì)算在所有”,但“估計(jì)基礎(chǔ)經(jīng)驗(yàn)或與該做的模具比較過去”。此外,事實(shí)是只有訂單號5%的報價是多少也影響金額時間允許適當(dāng)?shù)膱髢r。
然而,經(jīng)驗(yàn)成本估算方法要求模具制造商的詳細(xì)記模具制造步驟和刀具材料。偶爾當(dāng)他們忘記一些模具的建筑細(xì)節(jié),低估可能發(fā)生在電流會影響模具成本顯著。另一個問題是材料成本,估計(jì)的不精確可能是在內(nèi)地制造的模具主要成本要素中國由于勞動力成本較低。這是很難記得沒有提到手冊的所有標(biāo)準(zhǔn)組件的價格。無需計(jì)算該組件的體積和密度,很難知道原材料的重量。最后,這是很難估計(jì)為獲得一定的模具制造過程的成本。因此,由實(shí)證法估算成本相當(dāng)不一致。
從理論上講,成本估計(jì)誰模具成本計(jì)算手動到一個非常微妙的細(xì)節(jié)也許能夠獲得準(zhǔn)確和一致的結(jié)果。然而,這將是極其耗費(fèi)時間和不切實(shí)際的。一個軟件包可以快速計(jì)算的材料成本和加工時間從與已知數(shù)據(jù)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中直接。
一個好的軟件套件還可以提高使用廠家的管理。通過提供加工數(shù)據(jù),時間參考框架和實(shí)際制造數(shù)據(jù),兩件事情可以得到改善。首先,在車間或效率設(shè)計(jì)部門能知道,因此可以得到改善。第二,可以提高報價的準(zhǔn)確性時它不匹配與實(shí)際生產(chǎn)模式。這本文將討論后,發(fā)展到了一個原型系統(tǒng)提供了更可靠的和一致的報價方法和更好的文檔,并將討論的表現(xiàn)原型系統(tǒng)
2. 電腦化設(shè)計(jì)考慮報價注塑模具制造系統(tǒng)(CQSIM)
用戶友好,成本低,精度基本要求有一個良好的CQSIM。易用性,基本更新成本要素,如勞動力成本,材料成本和切割數(shù)據(jù),也應(yīng)考慮。這對于維持計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性十分重要。此外,對于一個復(fù)雜的模具,許多數(shù)據(jù)將需要輸入成本估算。輸入過多的數(shù)據(jù)將成為障礙給用戶由于時間消耗和復(fù)雜的過程。這是最好的,可以限制數(shù)據(jù)輸入到實(shí)際大小的插入,加工方法所需要的,工作的規(guī)模,數(shù)量,特殊要求(如轉(zhuǎn)包)及其他必要的信息(如客戶端的名稱)的模具。
適用于各種大小定標(biāo)準(zhǔn)的原料插入片段大小也應(yīng)考慮。最后的大小應(yīng)為準(zhǔn)備足夠大的工程,如粗加工。從數(shù)量和密度的一部分,單位價格在預(yù)定義的數(shù)據(jù)庫,其成本可以計(jì)算出來。
該加工方法的選擇應(yīng)該是免費(fèi)的可能。這是因?yàn)椴煌哪>咧圃旃に嚳梢赃_(dá)到同樣的產(chǎn)品的形狀和光潔度。選擇切削工具的方法和可能受制于工廠的制造商和制造商的模具技術(shù)。所有常見的加工方法,如銑床和數(shù)控銑,必須提供用戶。
為自己所選定的加工過程中設(shè)置的詳細(xì)信息應(yīng)與實(shí)際加工條件盡可能匹配?;净顒涌蔀椤盎眮碛?jì)算鉛的時間,在這種復(fù)雜條件下的組成部分?;顒?,可以被稱為“原語”分類包括:設(shè)置和拆卸時間,繪畫研究,才加工時間,時間粗加工,半精加工的時間,完成時間,機(jī)清洗時間(以減少誤差),測量時間,去毛刺時間。一旦這些簡單的單臺機(jī)器時間定義,它們可以組合成一個綜合數(shù)據(jù)表。
特別是,一個刀具容量會有所不同從切割和不同類型的材料。例如,粗加工或硬質(zhì)材料產(chǎn)生一個短景深切比完成切割或軟的材料。此外,深度被削減為插入可能不一樣為最大,景深切的刀具的能力。也就是說,需要景深切可能比最大容量的短刀具或者比最大容量更深刀具。對于同一類型的機(jī)器加入了,這些設(shè)置時間到加工的時間來完成任務(wù),完成一個組件的時間都可以找到。
一些加工工具是必需的加工親正如事實(shí)在模具制造。例如,電極的放電加工(EDM),然后按工具和/或鈹銅(BeCu)模具鑄造模型。該原材料成本的大小和每個電極或模型應(yīng)自動計(jì)算。當(dāng)然,這將是為最好的加工方法和數(shù)量待定自動減少數(shù)據(jù)輸入量。
至于模具結(jié)構(gòu),有些結(jié)構(gòu)應(yīng)審議并預(yù)定義的。例如,一個合適的數(shù)量一個尺寸合適的螺絲可以被分配到INSERT有一定規(guī)模。另外一個例子,一個楔子及其固定螺絲,軸芯,應(yīng)停止機(jī)制和彈簧被分配到幻燈片。這樣除了材料成本和對這些假設(shè)零件加工時間可計(jì)算。
一般來說,一個模具可大體上通過程序顯示在圖1.1。
圖1.1 一般的模具制作流程
結(jié)合這些模具制造程序,以及馬濟(jì)寧正如其加工方法的選擇和細(xì)節(jié)以上,加工時間和材料的插入他們的工具和相關(guān)組件可以計(jì)算出來。
3. 樣機(jī)模型CQSIM
ACQSIM開發(fā)的功能,被納入認(rèn)為重要的第2節(jié)。
3.1 CQSIM的數(shù)據(jù)管理
該系統(tǒng)建立了與Microsoft Access,并它的編程語言是Visual Basic應(yīng)用(VBA)的。該元件的功能關(guān)系中顯示的CQSIM圖3.1。數(shù)據(jù)表的CQSIM包含的價格數(shù)據(jù),材料去除率(MRR的),輸入數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果為個人目的。該VBA程序計(jì)算從數(shù)據(jù)庫中預(yù)定義的數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)并保存到相應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù)表中的計(jì)算數(shù)據(jù)。當(dāng)需要時,用戶可以保存或檢索到的成本估算和輸入數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件,“產(chǎn)品files.mdb”或?qū)肽0灞砀裥碌哪>叱杀竟浪恪?
圖3.1 CQSIM操作圖
3.2 用戶界面
該CQSIM軟件不需要任何模具使數(shù)據(jù)輸入的專家。此外,有沒有必要對用戶有現(xiàn)有量模具制造經(jīng)驗(yàn)。相反,建議使用者有一個基本知識注塑模具。他們應(yīng)該知道的模具建筑從一個給定的產(chǎn)品或繪圖的過程。這是因?yàn)橛脩舯仨毮軌蜻x擇一個合適的工藝并為模具材料。如果沒有正確的輸入,準(zhǔn)確結(jié)果不能獲得。
在數(shù)據(jù)輸入形式,如模架,使用的術(shù)語,頂針,冷卻線,口袋和加工方法熟悉模具制造商,甚至新的學(xué)習(xí)者。因此,他們很容易填補(bǔ)成本估計(jì)誰擁有的基本思路注塑模具。
圖3.2 CQSIM的用戶界面
該CQSIM(圖3.2)主菜單將會顯示自動給用戶選擇的方案從Microsoft Access環(huán)境。用戶可以選擇從為所需的任務(wù),通過適當(dāng)?shù)牟僮鞑藛伟聪乱粋€按鈕就可以了。成本估算,用戶只需要約10 -30分鐘(較長的時間是非常復(fù)雜的產(chǎn)品需要)填寫這些表格的空白為指導(dǎo)該方案。結(jié)果可在一分鐘計(jì)算。因此,用戶界面非常友好。
3.3 用戶輸入
有六個數(shù)據(jù)輸入表格輸入數(shù)據(jù)的模具。該主要數(shù)據(jù)應(yīng)輸入到系統(tǒng)有:
在模具產(chǎn)品的內(nèi)容,例如:客戶端?名稱,零件號,零件名稱,塑料材料的要求,和它們的大小。
模具基地的詳細(xì)信息,例如寬度,長度和高度個別板塊。
模具,例如一般結(jié)構(gòu)噴射器的大小和數(shù)量,老板和噴射器套(如有),及肋骨和(如有的話)單位噴射器。
零件編號(可選)和插入的名稱。
上述插入加工細(xì)節(jié),如尺寸,材料,冷卻線,轉(zhuǎn)包,其口袋里的位置(孔,以容納插入),加工方法實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的形狀。
圖3.4 用于加工細(xì)節(jié)的空白數(shù)據(jù)輸入表
圖3.4顯示了六個數(shù)據(jù)輸入形式之一。用戶可以這些形式中的按鈕開關(guān)按“上一頁”或“下一步”。開始計(jì)算,按“完成”按鈕被按下。用戶還可以在不同的瀏覽記錄在導(dǎo)航按鈕的形式。
3.4 數(shù)據(jù)表
四種類型的數(shù)據(jù)表用于存儲不同類型數(shù)據(jù):
輸入數(shù)據(jù):
產(chǎn)品詳細(xì)信息,如客戶,產(chǎn)品名稱大小和高分子材料。
插入姓名,插入的尺寸和加工標(biāo)準(zhǔn)。
一般資料,如模具基地規(guī)模,門式,簡單的結(jié)構(gòu)(例如噴射器,排骨和老板)。
成本,是根據(jù)這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)連同價格和技術(shù)數(shù)據(jù)說明如下。
得到的數(shù)據(jù):
材料成本,勞動力成本和加工費(fèi)用。
個別部件總加工時間和插頁。
(三) 價格的標(biāo)準(zhǔn)組件:
(1)價格為標(biāo)準(zhǔn)組件,如不同各類模具基地和噴射器。
(2)價格為不同類型的材料,如鋼和銅。這些數(shù)據(jù)表中的價格應(yīng)該更新用戶在它們的價格變化。
(四) 技術(shù)數(shù)據(jù):
(1)加工數(shù)據(jù),如材料去除率和加工序列。
(2)標(biāo)準(zhǔn)時間專門活動,如時間編譯CAM程序。
3.5 加工時間計(jì)算
該CQSIM獨(dú)立開發(fā)的CAD - CAM系統(tǒng)。因此,形狀和體積加工時間不是實(shí)際值計(jì)算,而是因素性的值。在CQSIM使用的因素包括物質(zhì)因素和形狀因子。它們被用來計(jì)算從“標(biāo)準(zhǔn)”加工時的實(shí)際加工時間的方法直接的材料去除率。
實(shí)際加工時間=“標(biāo)準(zhǔn)”的加工時間
*數(shù)量*形狀因子
*物質(zhì)因素
+準(zhǔn)備時間
其中包括準(zhǔn)備時間設(shè)置時間,撕裂式時間和換刀時間等形狀因子用于比較各形狀的加工困難。簡單的形狀像圓形,長方形和鉆井被指定為“標(biāo)準(zhǔn)”的值。其他形狀將更多的加工(效率低)困難和因此,他們有更高的價值。材料系數(shù)設(shè)計(jì)參照加工材料的硬度。物料因子的值可以通過引用分配如由SKF公司或WIDIA廠家提供的數(shù)據(jù)等。
在CQSIM的因素可以改變或添加到時受到用戶的需要,以滿足他們的需求。由于改變或新創(chuàng)建的因素是由用戶自己完成,他們能掌握其含義更容易維護(hù)準(zhǔn)確的成本估算。
4.原型CQSIM的評價
該CQSIM報價精度可分為四個部分。這些都是直接材料成本,加工時間組件,間接費(fèi)用和利潤。管理費(fèi)用和利潤是由之前的用戶在第一次通過使用“更新數(shù)據(jù)庫”功能的CQSIM,在CQSIM。因此,這兩種類型的精度因素是受設(shè)置從用戶的數(shù)據(jù)。因此,精度的CQSIM基于直接材料成本和加工時間。圖4.1顯示了一個試驗(yàn)的結(jié)果后運(yùn)行作分析CQSIM。
圖4.1 運(yùn)行CQSIM的實(shí)例
4.1 估計(jì)的直接材料成本的精確性
對材料成本就是通過搜索獲得數(shù)據(jù)庫或通過計(jì)算原材料的重量模具部件,所以精度高(達(dá)98%)。標(biāo)準(zhǔn)組件供應(yīng)與當(dāng)前市場價格并計(jì)算在規(guī)定的數(shù)量。由于正確的數(shù)量和更新的價格,更準(zhǔn)確的成本可以得到。標(biāo)準(zhǔn)組件的誤差產(chǎn)生的預(yù)定數(shù)量的角度針,螺絲等,因?yàn)樽罱K的選擇可能會略有不同,該程序。然而,這些組件一般都便宜(幾美元),使用量小。因此,可以忽略不計(jì)的錯誤時,幾千美元相比,總材料成本。
2%的誤差主要來自原材料的供應(yīng)商切割長度。一般來說,鐵販子將原料供應(yīng)510毫米長于所需的大小。該CQSIM它當(dāng)作7.5mm的。主腔和主插入長度為210毫米的核心,只是計(jì)算錯誤1.2%。然后,將產(chǎn)生較大的插入誤差小,反之亦然的詩句。在大多數(shù)情況下,模具的主要插入會更大超過100mm,因此對所有材料的總誤差將非常低。另一方面,其他材料也列入計(jì)算,例如:成本對銅電極(圖5)。這也將增加材料的準(zhǔn)確性計(jì)算與經(jīng)驗(yàn)相比,成本估算。這是因?yàn)殡姌O,尤其是小電極,將忽視或有其規(guī)模的實(shí)證成本低估估計(jì)。
在模具成本估算一般的做法是估計(jì)昂貴的部件的成本,例如模具基地,主要的插入,和主要電極。一個百分比收費(fèi)雜項(xiàng)材料,例如為肋骨電極,并軸對于老板,然后被加入。這樣做它,錯誤有時會非常大,可高達(dá)30%以上。這些錯誤通常是由于的大小插入,這個被忽視。例如,某些原料的大小可能會增加30毫米,因此,如果5mm的成本估計(jì)視為將造成很大的錯誤了,因此,他們粗略估計(jì)將加工時間錯了。在某些情況下,將雜項(xiàng)組件被忽略。
4.2 加工時的精度估計(jì)
加工精度分析時間應(yīng)與專用工件的實(shí)際加工時間。擁有一個精確的分析,工作研究報告應(yīng)進(jìn)行來探討實(shí)際差異。在這里,比較進(jìn)行了實(shí)證與類似的一些部件大小和形狀。
該試驗(yàn)加工時間運(yùn)行的組件列于表1。
主腔拋光是兩個腔機(jī)器和它的形狀的電極。一般來說,它需要約3天(每天10小時)為每個腔,兩腔,即60h的。為13EDM過程的電極需要約6小時打磨,使所需要的時間是合理的因?yàn)殂~可輕易打磨和拋光粗糙電極是可以接受的。
該數(shù)控銑床過程進(jìn)行了電極主腔和主要核心插入。銅電極機(jī)器是非常容易的,所以籌備時間,20.66h,比為鋼芯,16.19h短,甚至前者的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)比這更大的后者。
正如圖5所示,一個工藝品的人大約需要352h(比如35天)完成模具。一般而言,行家會引述它為30天。然而,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)霉菌廠商很少能按時完成交付模具。因此,32-33天會更合適。因此,誤差約為9%。不過,這種估計(jì)是不差于人工估計(jì)的。
表4.1 試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果為加工時間
4.3重新計(jì)算現(xiàn)有的報價和自我估計(jì)
所謂一個按鈕“重新計(jì)算的現(xiàn)有報價”提供在“報告”菜單。該功能負(fù)責(zé)重新計(jì)算的結(jié)果,同時模具的一些數(shù)據(jù),如不滿意加工時間和/或材料的成本,報告形式改變了用戶。函數(shù)只計(jì)算報告中的數(shù)據(jù)表中所示?“報告”菜單。這是一個傳統(tǒng)的成本特殊用途估計(jì)(在報告中手工填寫表格)和計(jì)算未預(yù)期的結(jié)果。該功能提供了一個靈活的選擇給用戶。用戶只需要更換與自我估計(jì)期望值成績不理想加工時間,原料成本,標(biāo)準(zhǔn)件成本。然后,當(dāng)按鈕被按下時,系統(tǒng)會重新計(jì)算,投入到“成本摘要”新成果形式。
4.4 整體表現(xiàn)
為CQSIM的試運(yùn)行總體誤差約為5.3%:
即使這是可以接受的加工時間的計(jì)算需要改進(jìn)。該加工時間精度可提高煉油加工程序,托勒,元代,這兩種插入體積和表面面積,程度困難(形狀為CQSIM因子)等由Menges和Mohren建議。
5. CQSIM的進(jìn)一步發(fā)展
這是很有價值的開發(fā)模具成本估算CQSIMs,復(fù)雜模具,模具,尤其是高價值因?yàn)樗麄冃枰M(jìn)行成本控制良好的文件。該進(jìn)一步發(fā)展的CQSIMs可以用下面的方法來實(shí)現(xiàn)。
5.1 加工過程
高精度CQSIM軟件開發(fā)包可以在所有的加工工藝已廣泛定義。精度可提高的參與的CAD- CAM系統(tǒng)。
CAD和CAM軟件也越來越例如近年流行的“歐幾里德”,“親工程師”,和“Solidworks”。這些軟件包的一些可以用于計(jì)算的數(shù)控機(jī)床和加工時間鑒于三維(3D)的模型細(xì)節(jié)。這將提高對CQSIMs形狀因子的準(zhǔn)確性。該越來越多地使用快速原型機(jī)和數(shù)控機(jī)床,它可以幫助工程師設(shè)計(jì)出一個產(chǎn)品三維模型之前的注塑模具制造,也提供了機(jī)會以改善CQSIM。
5.2 數(shù)據(jù)表更新
最簡單的任務(wù)給予的CQSIM到用戶的增補(bǔ)的材料價格和分包合同的價格。該任務(wù)是相當(dāng)耗費(fèi)時間,并可能成為障礙防止利用系統(tǒng)的成本估計(jì)CQSIM?;钔ㄟ^互聯(lián)網(wǎng)更新是一個可預(yù)見的解決辦法以上。事實(shí)上,現(xiàn)在有些供應(yīng)商已提供在一個緊湊的光盤(CD)他們的產(chǎn)品價格。論另一方面,內(nèi)部數(shù)據(jù)更新工作,例如薪金,和間接費(fèi)用,也可提高使用內(nèi)聯(lián)網(wǎng)該用戶的公司。
5.3 生產(chǎn)控制和庫存控制
通過對加工時間預(yù)測數(shù)據(jù)是指自CQSIM,連同一個調(diào)度軟件程序包,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,時間和模具制造的關(guān)鍵路徑可以進(jìn)行設(shè)置。對于這些模具的時間表,可規(guī)劃相對應(yīng)的車間機(jī)器的能力。這是因?yàn)镃QSIM可與其他套裝軟體,而索引順序訪問方法(ISAM)用于集成。 Microsoft Access可以溝通這種軟件具有dBASE,??怂筆roand Microsoft Excel中。這然后使該系統(tǒng)與其他材料,如工程規(guī)劃資源規(guī)劃(ERP)和系統(tǒng),應(yīng)用,材料采購申請整合,在數(shù)據(jù)處理(SAP)的產(chǎn)品。一個合適的時間框架購買材料可以降低利息費(fèi)用及畜能力的公司。
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