CN109249236A - 一种旋转工件夹持固定夹具及长异型孔加工装置 - Google Patents

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CN109249236A CN201811233491.9A CN201811233491A CN109249236A CN 109249236 A CN109249236 A CN 109249236A CN 201811233491 A CN201811233491 A CN 201811233491A CN 109249236 A CN109249236 A CN 109249236A
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赵武武
宋军
宋衍璐
王伟
亓小波
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Xi'an Feibao Technology Co Ltd
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06Work-clamping means
    • B23Q3/062Work-clamping means adapted for holding workpieces having a special form or being made from a special material

Abstract

本发明公开了一种旋转工件夹持固定夹具及长异型孔加工装置,包括:固定件,该固定件底部与支撑面固定连接,所述固定件上部开设有夹持口;及夹持件,该夹持件设于夹持口内且与夹持口内壁可转动连接。本发明可以保证工件能准确沿其中心轴线旋转,利用柔性传动原理,采取分层切削、自身定位导正的方式,通过拉刀机构、床身机构和动力机构配合,解决了长异型孔、超长异型孔加工难题。能在狭长窄小空间内加工长异型孔,其利用柔性传动原理,采取分层切削、自身定位导正的方式,通过拉刀机构1、床身机构2和动力机构配合,解决了长异型孔、超长异型孔加工难题。同时,本发明轻便,操作简捷。

Description

一种旋转工件夹持固定夹具及长异型孔加工装置
技术领域
本发明属于深异型孔零件加工技术领域,具体涉及一种旋转工件夹持固定夹具及长异型孔加工装置。
背景技术
作为航空重要件的异型管,因为零件结构长度尺寸大,且为双闭室截面梁,并且采用高强度铝合金材料加工而成。其中异型孔的加工是该项目中的难点。目前国内暂无可以利用的加工方法,由于国外类似产品采用分体结构不存在异型孔,也无可借鉴加工方法。在对异型孔加工工艺中,加工精度和装配精度要求都非常高,同时还需保证深孔直线度、轴线的平行度,在控制变形、提高零件加工精度方面都有着严格的要求。
现有技术中,对异型孔的加工通常使用拉削加工工艺。拉削加工是一种成熟的加工工艺,以前用于一般内孔键槽加工等,排屑条件很好,且相对切削量较少,但是面对长异型管零件时,零件的扁圆孔长度为8米量级,拉削切除量是原有底孔的1.5倍,国内现有设备不仅加工行程不够,拉刀导向也无法实现刚性行进。
与此同时的,随着加工工件长度提升,在加工过程中很难准确保证工件能沿其中心轴线旋转。
因此,有必要提供一种长异型孔加工装置,以解决现有技术中存在的缺陷。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种长异型孔加工装置。
本发明提供一种旋转工件夹持固定夹具,包括:
固定件 500 ,该固定件 500 底部与支撑面固定连接,所述固定件 500 上部开设有夹持口 501 ;及
夹持件 600 ,该夹持件 600 设于夹持口 501 内且与夹持口 501 内壁可转动连接。
可选的,所述固定件 500 与夹持件 600 之间设有至少一个的根据夹持件 600外径,调节夹持口 501 与固定件 500 可转动连接点与夹持口 501 内壁距离的调节部502 。当设置有一个的调节部 502时,在夹持口501内壁上可固定连接一个固定凸台,固定凸台与一个的调节部502配合固定,当设置有两个的调节部 502,所述两个的调节部 502配合固定。
优选的,所述调节部 502 包括:
调节管 5021 ,该调节管 5021 与固定件 500 连通,调节管 5021 内设有通入夹持口501 的通道;及
调节杆 5022 ,该调节杆 5022 由通道穿入调节管 5021 内与调节管 5021 内壁可固定连接,所述调节杆 5022 底部可转动连接有滚珠 5023 。
优选的,所述调节杆 5022 上设有外螺纹,在所述调节管 5021 内设有通入夹持口 501 的通道内设有内螺纹,外螺纹与内螺纹配合形成螺旋副。
更为优选的,在所述调节管 5021 内设有通入夹持口 501 的通道远离固定件500 的一端开口处,设有可锁紧限制调节杆 5022 与调节管 5021 相对运动的锁紧装置5024 ,在这里,所述的锁紧装置 5024为现有技术中常见的锁紧装置 ,其结构原理可以参考现有技术。
进一步的方案为,在夹持件 600 中心处开设有供工件穿过的通口 601 ,所述通口 601 内设有至少一个的夹紧工件的夹紧装置 602 ,该夹紧装置 602 与通口 601 内壁固定连接,夹紧装置 602 可根据工件外径,调节夹紧装置 602 距离通口 601 内壁距离。
可选的,所述夹紧装置 602 包括:
夹紧座 6021 ,该夹紧座 6021 固定于通口 601 内壁上;及
夹紧管 6022 ,该夹紧管 6022 一端与夹紧座 6021 固定连接,夹紧管 6022 内设有孔;及
夹紧垫杆 6023 ,该夹紧垫杆 6023 一端穿入夹紧管 6022 的孔内,另一端固定连接有垫片 6024 ,
所述夹紧管 6022 的孔内设有内螺纹,在夹紧垫杆 6023 上设有外螺纹,外螺纹与内螺纹配合形成螺旋副。
同时的,本发明的一种长异型孔加工装置,包括动力机构,在这里所述动力机构为现有技术拉床里常用的动力机构,其包括减速机,具体结构原理可以参考现有技术;本发明的一种长异型孔加工装置还包括:
如上述的一种旋转工件夹持固定夹具;及
拉刀机构 1 ,该拉刀机构 1 设置于动力机构一侧,与动力机构传动连接,该拉刀机构1 包括:
拉刀支架 101 ,该拉刀支架 101 用于制成设置于其上的其他部件,
直线轨道 102 ,该直线轨道 102 固定设置于拉刀支架 101 上端(在这里需要说明的是,所述设置可以为固定连接、一体设置、可拆卸连接,本领域技术人员可以根据具体所需选择连接方式),
滑块 103 ,该滑块 103 可滑动设置于直线轨道 102 内,
连接块 104 ,该连接块 104 一端与滑块 103 固定连接,另一端通过销轴 105 与动力机构传动连接,在动力机构的作用下,连接块 104 带动滑块 103 在直线轨道 102 内滑动,从而实现拉刀机构 1 的直线进给运动,
连接头 106 ,该连接头 106 与滑块 103 远离连接块 104 一端固定连接,
拉刀 107 ,该拉刀 107 与连接头 106 远离滑块 103 一端可拆卸连接,所述拉动107 中间设有定位孔和连接头 106 的键槽通过螺钉可拆卸连接,在这里需要说明的是,拉刀 107 为现有技术中常见的拉刀,其两端皆设有刀杆;
床身机构 2 ,该床身机构 2 设置于拉刀机构 1 远离动力机构一侧,与拉刀机构 1可拆卸连接,该床身机构 2 包括:
床身前段 201 ,该床身前段 201 上设有送刀固定装置 202 ,送刀固定装置 202 与拉刀机构 1 的拉刀 107 可拆卸连接,
床身中段 203 ,该床身中段 203 上设置有若干将加工产品固定于其上的一种旋转工件夹持固定夹具,
床身后段 204 。
所述床身前段 201 、床身中段 203 、床身后段 204 按距离拉刀机构 1 由远及近的方向依次设置。
可选的,所述送刀固定装置 202 包括:
滑动导轨 2021 ,该滑动导轨 2021 固定设于床身前段 201 上端,
导轨连接座 2022 ,该导轨连接座 2022 可滑动连接于滑动导轨 2021 上,
卡座 2023 ,该卡座 2023 由盖板 2024 、固定螺母 2025 组成,盖板 2024 通过固定螺母 2025 固定于导轨连接座 2022 上方,该卡座 2023 与拉刀机构 1 的拉刀 107 可拆卸连接。
优选的,所述送刀固定装置 202 还包括把手 2026 ,该把手 2026 与导轨连接座2022 侧端固定连接。
进一步的方案为,所述床身中段 203 包括若干中段床架 2031 ,所述中段床架2031 上皆设有固定装置。在这里需要说明的是,所述中段床架 2031 可以根据加工产品的长度设置不同个,从而实现可以加工长、超长产品的异型孔。
可选的,所述固定装置为固定环,所述固定环为市面上常见的结构,故在此不赘述其结构。
可选的,在所述床身后段 204 底端、动力机构的减速齿轮上各安装有链轮,链条3 通过两处链轮形成闭合回路;所述链条 3 的上部,即水平高度位于链轮上部的链条 3通过销轴 105 与连接块 104 传动连接。
进一步的方案为,在装置底端还设有导向固定装置 4 。所述链条 3 水平高度位于链轮下部的部分通过导向固定装置 4 固定,从而保证动力平稳传输。所述导向固定装置4 为现有技术中常见的链条固定装置,在此不赘述其结构原理。
与相关技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明能在狭长窄小空间内加工长异型孔,其利用柔性传动原理,采取分层切削、自身定位导正的方式,通过拉刀机构1、床身机构2和动力机构配合,解决了长异型孔、超长异型孔加工难题。同时,本发明轻便,操作简捷。已成功地制造了6米、8米量级的细长形异型孔。还可扩展到加工更长量级的异型孔。并且的,可以保证工件能准确沿其中心轴线旋转。
附图说明
图1为本发明一种旋转工件夹持固定夹具的一种实施例的结构示意图;
图2为本发明一种旋转工件夹持固定夹具的一种实施例中调节部 502 的结构示意图;
图3为本发明一种长异型孔加工装置的结构示意图;
图4为本发明一种长异型孔加工装置的床身机构 2 的结构示意图;
图5为本发明一种长异型孔加工装置的送刀固定装置 202 的结构示意图;
图6为本发明一种长异型孔加工装置的送刀固定装置 202 与拉刀107连接关系示意图;
图7为本发明一种长异型孔加工装置的拉刀机构1结构示意图。
具体实施方式
里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
同时,在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
并且,在本申请中,所述的“设置”、“设于”、“设有”可以为固定连接设置,也可以为一体设置,也可以为可拆卸固定连接设置,本领域技术人员可以根据不同状况选择合适的设置方式。
下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请参照图1,本发明提供一种旋转工件夹持固定夹具,包括:
固定件 500 ,该固定件 500 底部与支撑面固定连接,所述固定件 500 上部开设有夹持口 501 ;及
夹持件 600 ,该夹持件 600 设于夹持口 501 内且与夹持口 501 内壁可转动连接。
在一个实施例中,所述固定件 500 与夹持件 600 之间设有一个的根据夹持件600 外径,调节夹持口 501 与固定件 500 可转动连接点与夹持口 501 内壁距离的调节部 502 。在夹持口501内壁上可固定连接一个固定凸台,固定凸台与一个的调节部502配合固定。
在另一个实施例中,所述固定件 500 与夹持件 600 之间设有三个的根据夹持件600 外径,调节夹持口 501 与固定件 500 可转动连接点与夹持口 501 内壁距离的调节部 502 。三个调节部 502 彼此在夹持口501内壁上距离相等。
在另一个实施例中,所述调节部 502 包括:
调节管 5021 ,该调节管 5021 与固定件 500 连通,调节管 5021 内设有通入夹持口501 的通道;及
调节杆 5022 ,该调节杆 5022 由通道穿入调节管 5021 内与调节管 5021 内壁可固定连接,所述调节杆 5022 底部可转动连接有滚珠 5023 。
优选的,所述调节杆 5022 上设有外螺纹,在所述调节管 5021 内设有通入夹持口 501 的通道内设有内螺纹,外螺纹与内螺纹配合形成螺旋副。
在另一个实施例中,请参照图2,在所述调节管 5021 内设有通入夹持口 501 的通道远离固定件 500 的一端开口处,设有可锁紧限制调节杆 5022 与调节管 5021 相对运动的锁紧装置 5024 。
在另一个实施例中,在夹持件 600 中心处开设有供工件穿过的通口 601 ,所述通口 601 内设有一个的夹紧工件的夹紧装置 602 ,该夹紧装置 602 与通口 601 内壁固定连接,夹紧装置 602 可根据工件外径,调节夹紧装置 602 距离通口 601 内壁距离。在所述通口 601 内还设有一个凸台,所述凸台与夹紧装置602配合夹紧工件。
在另一个实施例中,在夹持件 600 中心处开设有供工件穿过的通口 601 ,所述通口 601 内设有四个的夹紧工件的夹紧装置 602 ,该夹紧装置 602 与通口 601 内壁固定连接,夹紧装置 602 可根据工件外径,调节夹紧装置 602 距离通口 601 内壁距离。
在另一个实施例中,所述夹紧装置 602 包括:
夹紧座 6021 ,该夹紧座 6021 固定于通口 601 内壁上;及
夹紧管 6022 ,该夹紧管 6022 一端与夹紧座 6021 固定连接,夹紧管 6022 内设有孔;及
夹紧垫杆 6023 ,该夹紧垫杆 6023 一端穿入夹紧管 6022 的孔内,另一端固定连接有垫片 6024 ,
所述夹紧管 6022 的孔内设有内螺纹,在夹紧垫杆 6023 上设有外螺纹,外螺纹与内螺纹配合形成螺旋副。
同时的,请参照图3,本发明提供一种长异型孔加工装置,包括动力机构,在这里所述动力机构为现有技术拉床里常用的动力机构,其包括减速机,在使用时,通过拉削力的计算,选择合适功率的电机,考虑设备总长24米,为了保证动力传输的稳定性,采用链轮和链条3传动,电机和链轮之间通过一系列减速齿轮连接,通过不同减速齿轮的配合,获得不同的进给速度,保证每一把拉刀加工时切削要求,此为现有技术中常见的技术;本发明的一种长异型孔加工装置还包括:
请参照图7,拉刀机构 1 ,该拉刀机构 1 设置于动力机构一侧,与动力机构传动连接,该拉刀机构 1 包括:
拉刀支架 101 ,该拉刀支架 101 用于制成设置于其上的其他部件,
直线轨道 102 ,该直线轨道 102 固定设置于拉刀支架 101 上端(在这里需要说明的是,所述设置可以为固定连接、一体设置、可拆卸连接,本领域技术人员可以根据具体所需选择连接方式),
滑块 103 ,该滑块 103 可滑动设置于直线轨道 102 内,
连接块 104 ,该连接块 104 一端与滑块 103 固定连接,另一端通过销轴 105 与动力机构传动连接,在动力机构的作用下,连接块 104 带动滑块 103 在直线轨道 102 内滑动,从而实现拉刀机构 1 的直线进给运动,
连接头 106 ,该连接头 106 与滑块 103 远离连接块 104 一端固定连接(在这里需要说明的是,在拉刀 107 两端皆设有连接头 106 )
拉刀 107 ,该拉刀 107 与连接头 106 远离滑块 103 一端可拆卸连接,所述拉动107 中间设有定位孔和连接头 106 的键槽通过螺钉可拆卸连接,在这里需要说明的是,拉刀 107 为现有技术中常见的拉刀,其两端皆设有刀杆;在加工过程中,每拉削完成一次,换下一把拉刀,直至长异型孔加工完成;
请参照图4,床身机构 2 ,该床身机构 2 设置于拉刀机构 1 远离动力机构一侧,与拉刀机构 1 可拆卸连接,该床身机构 2 包括:
床身前段 201 ,该床身前段 201 上设有送刀固定装置 202 ,送刀固定装置 202 与拉刀机构 1 的拉刀 107 可拆卸连接,
床身中段 203 ,该床身中段 203 上设置有若干将加工产品固定于其上的一种旋转工件夹持固定夹具,
床身后段 204 。
所述床身前段 201 、床身中段 203 、床身后段 204 按距离拉刀机构 1 由远及近的方向依次设置。
实施例1
在本实施例中,请参照图5,所述送刀固定装置 202 包括:
滑动导轨 2021 ,该滑动导轨 2021 固定设于床身前段 201 上端,
导轨连接座 2022 ,该导轨连接座 2022 可滑动连接于滑动导轨 2021 上,
卡座 2023 ,该卡座 2023 由盖板 2024 、固定螺母 2025 组成,盖板 2024 通过固定螺母 2025 固定于导轨连接座 2022 上方,请参照图6,该卡座 2023 与拉刀机构 1 的拉刀 107 可拆卸连接。
所述送刀固定装置 202 还包括把手 2026 ,该把手 2026 与导轨连接座 2022侧端固定连接。
所述送刀固定装置 202 可以保证加工长异型孔的直线度,通过动力机构的牵引完成长异型孔的加工。
所述床身中段 203 包括若干中段床架 2031 ,所述中段床架 2031 上皆设有固定装置。在这里需要说明的是,所述中段床架 2031 可以根据加工产品的长度设置不同个,从而实现可以加工长、超长产品的异型孔。
实施例2
作为实施例1的优选实施例,请参照图3、2,本实施例中,在所述床身后段 204 底端、动力机构的减速齿轮上各安装有链轮,链条 3 通过两处链轮形成闭合回路;所述链条 3 的上部,即水平高度位于链轮上部的链条 3 通过销轴 105 与连接块 104 传动连接。
在装置底端还设有导向固定装置 4 。所述链条 3 水平高度位于链轮下部的部分通过导向固定装置 4 固定,从而保证动力平稳传输。所述导向固定装置 4 为现有技术中常见的链条固定装置,在此不赘述其结构原理。
需要说明的是,本发明的各实施例采用递进式写法,重点描述与前述实施例的不同之处,各实施例中的相同部分可以参照前述实施例。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种旋转工件夹持固定夹具,其特征在于,包括:
固定件(500),该固定件(500)底部与支撑面固定连接,所述固定件(500)上部开设有夹持口(501);及
夹持件(600),该夹持件(600)设于夹持口(501)内且与夹持口(501)内壁可转动连接。
2.如权利要求1所述的一种旋转工件夹持固定夹具,其特征在于,所述固定件(500)与夹持件(600)之间设有至少一个的根据夹持件(600)外径,调节夹持口(501)与固定件(500)可转动连接点与夹持口(501)内壁距离的调节部(502)。
3.如权利要求2所述的一种旋转工件夹持固定夹具,其特征在于,所述调节部(502)包括:
调节管(5021),该调节管(5021)与固定件(500)连通,调节管(5021)内设有通入夹持口(501)的通道;及
调节杆(5022),该调节杆(5022)由通道穿入调节管(5021)内与调节管(5021)内壁可固定连接,所述调节杆(5022)底部可转动连接有滚珠(5023)。
4.如权利要求3所述的一种旋转工件夹持固定夹具,其特征在于,所述调节杆(5022)上设有外螺纹,在所述调节管(5021)内设有通入夹持口(501)的通道内设有内螺纹,外螺纹与内螺纹配合形成螺旋副。
5.如权利要求3所述的一种旋转工件夹持固定夹具,其特征在于,在所述调节管(5021)内设有通入夹持口(501)的通道远离固定件(500)的一端开口处,设有可锁紧限制调节杆(5022)与调节管(5021)相对运动的锁紧装置(5024)。
6.如权利要求1-5任一所述的一种旋转工件夹持固定夹具,其特征在于,在夹持件(600)中心处开设有供工件穿过的通口(601),所述通口(601)内设有至少一个的夹紧工件的夹紧装置(602),该夹紧装置(602)与通口(601)内壁固定连接,夹紧装置(602)可根据工件外径,调节夹紧装置(602)距离通口(601)内壁距离。
7.如权利要求6所述的一种旋转工件夹持固定夹具,其特征在于,所述夹紧装置(602)包括:
夹紧座(6021),该夹紧座(6021)固定于通口(601)内壁上;及
夹紧管(6022),该夹紧管(6022)一端与夹紧座(6021)固定连接,夹紧管(6022)内设有孔;及
夹紧垫杆(6023),该夹紧垫杆(6023)一端穿入夹紧管(6022)的孔内,另一端固定连接有垫片(6024),
所述夹紧管(6022)的孔内设有内螺纹,在夹紧垫杆(6023)上设有外螺纹,外螺纹与内螺纹配合形成螺旋副。
8.一种长异型孔加工装置,其特征在于,包括:
如权利要求1-7任一所述的一种旋转工件夹持固定夹具;及
动力机构;及
拉刀机构(1),该拉刀机构(1)设置于动力机构一侧,与动力机构传动连接,该拉刀机构(1)包括:
拉刀支架(101),
直线轨道(102),该直线轨道(102)固定设置于拉刀支架(101)上端,
滑块(103),该滑块(103)可滑动设置于直线轨道(102)内,
连接块(104),该连接块(104)一端与滑块(103)固定连接,另一端通过销轴(105)与动力机构传动连接,
连接头(106),该连接头(106)与滑块(103)远离连接块(104)一端固定连接,
拉刀(107),该拉刀(107)与连接头(106)远离滑块(103)一端可拆卸连接;及
床身机构(2),该床身机构(2)设置于拉刀机构(1)远离动力机构一侧,与拉刀机构(1)可拆卸连接,该床身机构(2)包括:
床身前段(201),该床身前段(201)上设有送刀固定装置(202),送刀固定装置(202)与拉刀机构(1)的拉刀(107)可拆卸连接,
床身中段(203),该床身中段(203)上设置有若干将工件固定的旋转工件夹持固定夹具,床身中段(203)包括若干中段床架(2031),
床身后段(204)。
9.如权利要求1所述的一种长异型孔加工装置,其特征在于,所述送刀固定装置(202)包括:
滑动导轨(2021),该滑动导轨(2021)固定设于床身前段(201)上端,
导轨连接座(2022),该导轨连接座(2022)可滑动连接于滑动导轨(2021)上,
卡座(2023),该卡座(2023)由盖板(2024)、固定螺母(2025)组成,盖板(2024)通过固定螺母(2025)固定于导轨连接座(2022)上方,该卡座(2023)与拉刀机构(1)的拉刀(107)可拆卸连接;
所述送刀固定装置(202)还包括把手(2026),该把手(2026)与导轨连接座(2022)侧端固定连接。
10.如权利要求1所述的一种长异型孔加工装置,其特征在于,在所述床身后段(204)底端、动力机构的减速齿轮上各安装有链轮,链条(3)通过两处链轮形成闭合回路;所述链条(3)的上部通过销轴(105)与连接块(104)传动连接,在装置底端还设有导向固定装置(4)。
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