CN114700458B - 基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统及方法,上压机构包括折板,折板的底部与底板的顶部固定连接,折板的外表面固定连接有冲压杆,冲压杆的伸缩端固定连接有连板,连板的底部设置有冲压板,连板的底部设置有模压板,连板的底部开设有滑槽,本发明涉及轮毂锻造技术领域。该基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统及方法,通过设置上压机构,首先冲压杆通过连板带动冲压板和模压板下降,分别对轮毂毛坯进行冲压,通过两个步骤直接将轮毂辐条冲压成型,避免了使用多个设备,且减少占地面积以及降低成本,通过上述结构的组合解决了轮毂传统模锻方法占地面积大、设备成本大且生产效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及轮毂锻造技术领域,具体为基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统及方法。
背景技术
轮毂是轮胎内廓轮钢通过立柱连接的轮芯旋转部分,即支撑轮胎的中心装在轴上的金属部件;又叫轮圈、钢圈、轱辘、胎铃。轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多。
轮毂的传统模锻分别辐条模锻、辐边旋压、余料切除、精修打磨以及喷砂喷漆等步骤,但是在辐条模锻和辐边旋压两个工序需要两种大型设备进行完成,不仅占地面积大、设备成本大,同时降低了轮毂生产效率,因此需要针对上述问题进行解决。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统及方法,解决了轮毂传统模锻方法占地面积大、设备成本大且生产效率低的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统,包括底板,所述底板的顶部固定连接有锻造座,所述锻造座的外部分别设置有上压机构和侧压机构。
所述上压机构包括折板,所述折板的底部与底板的顶部固定连接,所述折板的外表面固定连接有冲压杆,所述冲压杆的伸缩端固定连接有连板,所述连板的底部设置有冲压板,所述连板的底部设置有模压板,所述连板的底部开设有滑槽,所述滑槽内表面的左右两侧均滑动连接有滑块,所述滑块的外部设置有牵引组件,左侧所述滑块的底部与冲压板的顶部固定连接,右侧所述滑块的底部与模压板的顶部固定连接;
所述牵引组件包括直线电机和对称设置的限位槽,所述直线电机的外表面与滑槽的内表面滑动连接,两个所述滑块外表面互相靠近的一侧均与直线电机的外表面固定连接,两个所述限位槽分别开设在连板底部的左右两侧,所述限位槽的内表面与滑槽内表面相连通,所述限位槽的内表面卡接有限位条,所述直线电机的底部固定连接有电动推杆,所述电动推杆的外表面与滑槽的内表面活动连接,所述电动推杆的输出端与限位条的内部贯穿固定连接。
优选的,所述侧压机构包括对称设置的支板,两个所述支板底部均与底板的顶部固定连接,两个所述支板外表面互相靠近的一侧均与折板的外表面固定连接。
优选的,两个所述支板外表面互相靠近的一侧均固定连接有液压杆,两个所述液压杆互相靠近的一端均固定连接有连架,所述连架的内壁之间设置有对称的连条,所述连条的外部设置有防护组件。
优选的,所述连架的外表面固定连接有翻转电机,所述翻转电机的输出端与连架的内部贯穿转动连接,所述翻转电机的输出端通过联轴器固定连接有连杆,所述连杆的外表面与连架的内部贯穿转动连接,所述连杆的外表面分别与两个连条的内部贯穿固定连接。
优选的,两个所述连条外表面互相靠近的一侧之间分别固定连接有侧护板和侧压板,两个所述侧护板外表面相互贴合,两个所述侧压板外表面相互贴合,所述侧护板和侧压板的底部均与锻造座的顶部活动连接。
优选的,所述防护组件包括卡槽和转槽,所述卡槽开设在连条外表面的左右两侧,两侧所述卡槽呈180°旋转对称,两个所述转槽分别开设在连架顶部的左右两侧。
优选的,所述转槽的内壁开设有嵌槽,所述嵌槽的内表面固定连接有转动电机,所述转动电机的输出端与转槽的内表面转动连接,所述转动电机的输出端与连架的内部贯穿转动连接。
优选的,所述转动电机输出端的外表面贯穿固定连接有卡条,所述卡条的外表面与转槽的内表面转动连接,所述卡条的外表面与卡槽的内表面相卡接。
本发明还公开了基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型方法,具体包括以下步骤:
S1、毛坯塑形:首先将加热的轮毂毛坯放于锻造座的顶部,两侧液压杆伸缩端伸出,使得连架通过连杆和连条带动两侧侧护板相互靠近运动,两侧侧护板相互靠近与锻造座的顶部相贴合,并对轮毂毛坯进行包裹,然后冲压杆伸缩端伸出,使得连板通过滑槽与滑块的连接,带动冲压板向下运动,冲压板向下运动与轮毂毛坯相接触,从而对轮毂毛坯冲压,并配合侧护板的侧护作用,使得轮毂毛坯受力尺寸发生变化,形成轮毂的初步外形;
S2、组件调换:当轮毂毛坯冲压完成后,冲压杆和液压杆带动侧护板和冲压板复位,随之直线电机在滑槽内部通过带动滑块滑动,使得冲压板和模压板位置进行调节,且电动推杆带动限位条运动,使之与限位槽相卡接,从而对直线电机限位,以增强冲压板的稳定性,同时翻转电机带动连杆转动,使得连条带动侧护板和侧压板位置调换,同时转动电机带动卡条转动,使得卡条与卡槽相卡接,从而对连条进行限位增强侧压板的稳定性,同时也减轻连杆的受力;
S3、多向冲压:当侧压板和模压板进入加工工位后,冲压杆伸缩端再次伸出,使得冲压板向轮毂毛坯运动,与此同时,液压杆伸缩端再次伸出,使得侧压板向轮毂毛坯运动,通过冲压板和侧压板同时对轮毂毛坯进行冲压形成多向模锻,形成轮毂外形。
优选的,所述S1-S3中提到的翻转电机、转动电机、直线电机以及电动推杆均与外部控制电路电性连接,液压杆和冲压杆均与外部油缸相连接。
有益效果
本发明提供了基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统及方法。与现有技术相比具备以下有益效果:
(1)、该基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统及方法,上压机构包括折板,折板的底部与底板的顶部固定连接,折板的外表面固定连接有冲压杆,冲压杆的伸缩端固定连接有连板,连板的底部设置有冲压板,连板的底部设置有模压板,连板的底部开设有滑槽,滑槽内表面的左右两侧均滑动连接有滑块,滑块的外部设置有牵引组件,左侧滑块的底部与冲压板的顶部固定连接,右侧滑块的底部与模压板的顶部固定连接;牵引组件包括直线电机和对称设置的限位槽,直线电机的外表面与滑槽的内表面滑动连接,两个滑块外表面互相靠近的一侧均与直线电机的外表面固定连接,两个限位槽分别开设在连板底部的左右两侧,限位槽的内表面与滑槽内表面相连通,限位槽的内表面卡接有限位条,直线电机的底部固定连接有电动推杆,电动推杆的外表面与滑槽的内表面活动连接,电动推杆的输出端与限位条的内部贯穿固定连接,通过设置上压机构,首先冲压杆通过连板带动冲压板和模压板下降,分别对轮毂毛坯进行冲压,通过两个步骤直接将轮毂辐条冲压成型,避免了使用多个设备,并减少占地面积以及降低成本,同时直线电机在滑槽内部运动,可带动冲压板和模压板进行位置调换,便于不同的操作,并避免了直线电机受力,且通过限位条与限位槽的卡接对直线电机限位,增强了模压板和冲压板的稳定性,通过上述结构的组合解决了轮毂传统模锻方法占地面积大、设备成本大且生产效率低的问题。
(2)、该基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统及方法,侧压机构包括对称设置的支板,两个支板底部均与底板的顶部固定连接,两个支板外表面互相靠近的一侧均与折板的外表面固定连接,两个支板外表面互相靠近的一侧均固定连接有液压杆,两个液压杆互相靠近的一端均固定连接有连架,连架的内壁之间设置有对称的连条,连条的外部设置有防护组件,连架的外表面固定连接有翻转电机,翻转电机的输出端与连架的内部贯穿转动连接,翻转电机的输出端通过联轴器固定连接有连杆,连杆的外表面与连架的内部贯穿转动连接,连杆的外表面分别与两个连条的内部贯穿固定连接,两个连条外表面互相靠近的一侧之间分别固定连接有侧护板和侧压板,两个侧护板外表面相互贴合,两个侧压板外表面相互贴合,侧护板和侧压板的底部均与锻造座的顶部活动连接,通过设置侧压组件,首先液压杆通过连架和连条带动侧护板相互合拢,在冲压板对轮毂毛坯冲压时,对轮毂毛坯进行防护,增强其稳定性,其次在模压板对轮毂毛坯进行冲压时,液压杆通过连架和连条带动两侧侧压板同步对轮毂毛坯进行冲压,通过多向冲压,使得轮毂的辐条和辐边同步成型,减少辐边旋压过程,且翻转电机带动连杆转动,便于了侧护板和侧压板位置的调换,通过上述结构的组合解决了轮毂传统模锻方法占地面积大、设备成本大且生产效率低的问题。
(3)、该基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统及方法,防护组件包括卡槽和转槽,卡槽开设在连条外表面的左右两侧,两侧卡槽呈180°旋转对称,两个转槽分别开设在连架顶部的左右两侧,转槽的内壁开设有嵌槽,嵌槽的内表面固定连接有转动电机,转动电机的输出端与转槽的内表面转动连接,转动电机的输出端与连架的内部贯穿转动连接,转动电机输出端的外表面贯穿固定连接有卡条,卡条的外表面与转槽的内表面转动连接,卡条的外表面与卡槽的内表面相卡接,通过设置防护组件,转动电机转动,带动卡条在转槽内部转动,使得卡条运动至卡槽内部,并与卡槽相卡接,使得连条和连架通过卡条相连接,从而在侧护板和侧压板受力时,卡条可减小连杆的受力,避免连杆受力过大损坏,影响侧护板和侧压板位置的调换。
附图说明
图1为本发明的外部结构立体图;
图2为本发明图1中A处的局部放大图;
图3为本发明连板的外部结构立体图;
图4为本发明连板的内部结构剖拆图;
图5为本发明图4中B处的局部放大图;
图6为本发明连架的外部结构立体图;
图7为本发明图6中C处的局部放大图;
图8为本发明连条的外部结构立体图;
图9为本发明连架的内部结构剖拆图;
图10为本发明的方法流程图。
图中:1-底板、2-锻造座、3-上压机构、31-折板、32-冲压杆、33-连板、34-冲压板、35-模压板、36-滑槽、37-滑块、38-牵引组件、381-直线电机、382-限位槽、383-限位条、384-电动推杆、4-侧压机构、41-支板、42-液压杆、43-连架、44-连条、45-防护组件、451-卡槽、452-转槽、453-嵌槽、454-转动电机、455-卡条、46-翻转电机、47-连杆、48-侧护板、49-侧压板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10,本发明提供技术方案:基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统,包括底板1,底板1的顶部固定连接有锻造座2,锻造座2的外部分别设置有上压机构3和侧压机构4;上压机构3包括折板31,折板31的底部与底板1的顶部固定连接,折板31的外表面固定连接有冲压杆32,冲压杆32在实际使用时采用万吨液压锤制成,冲压杆32的伸缩端固定连接有连板33,连板33的底部设置有冲压板34,连板33的底部设置有模压板35,模压板35底部设置有辐条模具,在对轮毂毛坯冲压时可成型轮毂辐条,连板33的底部开设有滑槽36,滑槽36内表面的左右两侧均滑动连接有滑块37,滑槽36和滑块37横截面均呈T字形以增强连接的稳定性,同时使得直线电机381不受纵向冲压力,滑块37的外部设置有牵引组件38,左侧滑块37的底部与冲压板34的顶部固定连接,右侧滑块37的底部与模压板35的顶部固定连接;牵引组件38包括直线电机381和对称设置的限位槽382,直线电机381的外表面与滑槽36的内表面滑动连接,两个滑块37外表面互相靠近的一侧均与直线电机381的外表面固定连接,两个限位槽382分别开设在连板33底部的左右两侧,限位槽382的内表面与滑槽36内表面相连通,限位槽382的内表面卡接有限位条383,限位条383与限位槽382连接可对直线电机381以及冲压板34和模压板35进行限位,以增强冲压板34和模压板35的稳定形,直线电机381的底部固定连接有电动推杆384,电动推杆384在实际使用时也可与滑块37外表面相连接,进一步减小直线电机381的受力,电动推杆384的外表面与滑槽36的内表面活动连接,电动推杆384的输出端与限位条383的内部贯穿固定连接,侧压机构4包括对称设置的支板41,支板41和折板31均呈L形,两个支板41底部均与底板1的顶部固定连接,两个支板41外表面互相靠近的一侧均与折板31的外表面固定连接,两个支板41外表面互相靠近的一侧均固定连接有液压杆42,液压杆42在实际使用时采用万吨液压锤制成,两个液压杆42互相靠近的一端均固定连接有连架43,连架43的内壁之间设置有对称的连条44,连条44的外部设置有防护组件45,连架43的外表面固定连接有翻转电机46,翻转电机46采用具有自锁功能的伺服电机制成,翻转电机46的输出端与连架43的内部贯穿转动连接,翻转电机46的输出端通过联轴器固定连接有连杆47,连杆47的外表面与连架43的内部贯穿转动连接,连杆47的外表面分别与两个连条44的内部贯穿固定连接,两个连条44外表面互相靠近的一侧之间分别固定连接有侧护板48和侧压板49,侧压板49的内壁设置有轮毂辐边冲压模具,两个侧护板48外表面相互贴合,两个侧压板49外表面相互贴合,侧护板48和侧压板49的底部均与锻造座2的顶部活动连接,防护组件45包括卡槽451和转槽452,卡槽451开设在连条44外表面的左右两侧,两侧卡槽451呈180°旋转对称,两个转槽452分别开设在连架43顶部的左右两侧,转槽452的内壁开设有嵌槽453,嵌槽453的内表面固定连接有转动电机454,转动电机454采用具有自锁功能的伺服电机制成,转动电机454的输出端与转槽452的内表面转动连接,转动电机454的输出端与连架43的内部贯穿转动连接,转动电机454输出端的外表面贯穿固定连接有卡条455,卡条455的外表面与转槽452的内表面转动连接,卡条455的外表面与卡槽451的内表面相卡接,卡条455的内宽尺寸与卡槽451和转槽452的内宽尺寸相适配。
本发明还公开了基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型方法,具体包括以下步骤:
S1、毛坯塑形:首先将加热的轮毂毛坯放于锻造座2的顶部,两侧液压杆42伸缩端伸出,使得连架43通过连杆47和连条44带动两侧侧护板48相互靠近运动,两侧侧护板48相互靠近与锻造座2的顶部相贴合,并对轮毂毛坯进行包裹,然后冲压杆32伸缩端伸出,使得连板33通过滑槽36与滑块37的连接,带动冲压板34向下运动,冲压板34向下运动与轮毂毛坯相接触,从而对轮毂毛坯冲压,并配合侧护板48的侧护作用,使得轮毂毛坯受力尺寸发生变化,形成轮毂的初步外形;
S2、组件调换:当轮毂毛坯冲压完成后,冲压杆32和液压杆42带动侧护板48和冲压板34复位,随之直线电机381在滑槽36内部通过带动滑块37滑动,使得冲压板34和模压板35位置进行调节,且电动推杆384带动限位条383运动,使之与限位槽382相卡接,从而对直线电机381限位,以增强冲压板34的稳定性,同时翻转电机46带动连杆47转动,使得连条44带动侧护板48和侧压板49位置调换,同时转动电机454带动卡条455转动,使得卡条455与卡槽451相卡接,从而对连条44进行限位增强侧压板49的稳定性,同时也减轻连杆47的受力;
S3、多向冲压:当侧压板49和模压板35进入加工工位后,冲压杆32伸缩端再次伸出,使得冲压板34向轮毂毛坯运动,与此同时,液压杆42伸缩端再次伸出,使得侧压板49向轮毂毛坯运动,通过冲压板34和侧压板49同时对轮毂毛坯进行冲压形成多向模锻,形成轮毂外形。
本发明中,S1-S3中提到的翻转电机46、转动电机454、直线电机381以及电动推杆384均与外部控制电路电性连接,液压杆42和冲压杆32均与外部油缸相连接。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统,包括底板(1),所述底板(1)的顶部固定连接有锻造座(2),其特征在于:所述锻造座(2)的外部分别设置有上压机构(3)和侧压机构(4);
所述上压机构(3)包括折板(31),所述折板(31)的底部与底板(1)的顶部固定连接,所述折板(31)的外表面固定连接有冲压杆(32),所述冲压杆(32)的伸缩端固定连接有连板(33),所述连板(33)的底部设置有冲压板(34),所述连板(33)的底部设置有模压板(35),所述连板(33)的底部开设有滑槽(36),所述滑槽(36)内表面的左右两侧均滑动连接有滑块(37),所述滑块(37)的外部设置有牵引组件(38),左侧所述滑块(37)的底部与冲压板(34)的顶部固定连接,右侧所述滑块(37)的底部与模压板(35)的顶部固定连接;
所述牵引组件(38)包括直线电机(381)和对称设置的限位槽(382),所述直线电机(381)的外表面与滑槽(36)的内表面滑动连接,两个所述滑块(37)外表面互相靠近的一侧均与直线电机(381)的外表面固定连接,两个所述限位槽(382)分别开设在连板(33)底部的左右两侧,所述限位槽(382)的内表面与滑槽(36)内表面相连通,所述限位槽(382)的内表面卡接有限位条(383),所述直线电机(381)的底部固定连接有电动推杆(384),所述电动推杆(384)的外表面与滑槽(36)的内表面活动连接,所述电动推杆(384)的输出端与限位条(383)的内部贯穿固定连接;
所述侧压机构(4)包括对称设置的支板(41),两个所述支板(41)底部均与底板(1)的顶部固定连接,两个所述支板(41)外表面互相靠近的一侧均与折板(31)的外表面固定连接。
2.根据权利要求1所述的基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统,其特征在于:两个所述支板(41)外表面互相靠近的一侧均固定连接有液压杆(42),两个所述液压杆(42)互相靠近的一端均固定连接有连架(43),所述连架(43)的内壁之间设置有对称的连条(44),所述连条(44)的外部设置有防护组件(45)。
3.根据权利要求2所述的基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统,其特征在于:所述连架(43)的外表面固定连接有翻转电机(46),所述翻转电机(46)的输出端与连架(43)的内部贯穿转动连接,所述翻转电机(46)的输出端通过联轴器固定连接有连杆(47),所述连杆(47)的外表面与连架(43)的内部贯穿转动连接,所述连杆(47)的外表面分别与两个连条(44)的内部贯穿固定连接。
4.根据权利要求3所述的基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统,其特征在于:两个所述连条(44)外表面互相靠近的一侧之间分别固定连接有侧护板(48)和侧压板(49),两个所述侧护板(48)外表面相互贴合,两个所述侧压板(49)外表面相互贴合,所述侧护板(48)和侧压板(49)的底部均与锻造座(2)的顶部活动连接。
5.根据权利要求4所述的基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统,其特征在于:所述防护组件(45)包括卡槽(451)和转槽(452),所述卡槽(451)开设在连条(44)外表面的左右两侧,两侧所述卡槽(451)呈180°旋转对称,两个所述转槽(452)分别开设在连架(43)顶部的左右两侧。
6.根据权利要求5所述的基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统,其特征在于:所述转槽(452)的内壁开设有嵌槽(453),所述嵌槽(453)的内表面固定连接有转动电机(454),所述转动电机(454)的输出端与转槽(452)的内表面转动连接,所述转动电机(454)的输出端与连架(43)的内部贯穿转动连接。
7.根据权利要求6所述的基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统,其特征在于:所述转动电机(454)输出端的外表面贯穿固定连接有卡条(455),所述卡条(455)的外表面与转槽(452)的内表面转动连接,所述卡条(455)的外表面与卡槽(451)的内表面相卡接。
8.使用权利要求7所述基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型系统的毛坯多向模锻复合成型方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
S1、毛坯塑形:首先将加热的轮毂毛坯放于锻造座(2)的顶部,两侧液压杆(42)伸缩端伸出,使得连架(43)通过连杆(47)和连条(44)带动两侧侧护板(48)相互靠近运动,两侧侧护板(48)相互靠近与锻造座(2)的顶部相贴合,并对轮毂毛坯进行包裹,然后冲压杆(32)伸缩端伸出,使得连板(33)通过滑槽(36)与滑块(37)的连接,带动冲压板(34)向下运动,冲压板(34)向下运动与轮毂毛坯相接触,从而对轮毂毛坯冲压,并配合侧护板(48)的侧护作用,使得轮毂毛坯受力尺寸发生变化,形成轮毂的初步外形;
S2、组件调换:当轮毂毛坯冲压完成后,冲压杆(32)和液压杆(42)带动侧护板(48)和冲压板(34)复位,随之直线电机(381)在滑槽(36)内部通过带动滑块(37)滑动,使得冲压板(34)和模压板(35)位置进行调节,且电动推杆(384)带动限位条(383)运动,使之与限位槽(382)相卡接,从而对直线电机(381)限位,以增强冲压板(34)的稳定性,同时翻转电机(46)带动连杆(47)转动,使得连条(44)带动侧护板(48)和侧压板(49)位置调换,同时转动电机(454)带动卡条(455)转动,使得卡条(455)与卡槽(451)相卡接,从而对连条(44)进行限位增强侧压板(49)的稳定性,同时也减轻连杆(47)的受力;
S3、多向冲压:当侧压板(49)和模压板(35)进入加工工位后,冲压杆(32)伸缩端再次伸出,使得冲压板(34)向轮毂毛坯运动,与此同时,液压杆(42)伸缩端再次伸出,使得侧压板(49)向轮毂毛坯运动,通过冲压板(34)和侧压板(49)同时对轮毂毛坯进行冲压形成多向模锻,形成轮毂外形。
9.根据权利要求8所述的基于轮毂单元的毛坯多向模锻复合成型方法,其特征在于:所述S1-S3中提到的翻转电机(46)、转动电机(454)、直线电机(381)以及电动推杆(384)均与外部控制电路电性连接,液压杆(42)和冲压杆(32)均与外部油缸相连接。
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