CN116511400B - 一种异形金属件锻造用夹持工装 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属件锻造夹持技术领域，具体为一种异形金属件锻造用夹持工装，包括夹持单元与成型单元，本发明通过夹持单元对高温金属锻件进行夹持，根据需要快速改变高温金属锻件的倾斜角度，整个过程中，需要将高温金属锻件取出进行角度调整，提高高温金属锻件的锻造效率，当需要对高温金属锻件部分结构进行模锻时，通过成型单元与锻造机相配合对高温金属锻件进行锻造，无需取下高温金属锻件，进一步提高高温金属锻件的锻造效率，该部分锻造完成后，通过调整成型单元，对高温金属锻件进行支撑，从而通过锻造机继续对高温金属锻件进行捶打锻造。
Description
技术领域
本发明涉及金属件锻造夹持技术领域，具体为一种异形金属件锻造用夹持工装。
背景技术
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
传统的锻造方式一般是人工通过夹具对加热后的长条形的金属条一端夹紧，通过锻造机进行锻造成型，但锻造过程中的金属条仅可配合锻造机进行转动，当需要锻造出异形金属件时，需要对金属条的倾斜角度进行改变，此时，需要将夹具与金属条之间进行分离，根据需要调整金属条的倾斜角度，然后通过夹具对倾斜放置的金属条进行夹紧，但整个过程所花费的时间较长，操作难度较大，导致金属条的锻造效率较低，当锻造的异形金属件上的部分结构通过锻造机捶打而成的难度较大时，此时继续使用锻造机进行加工的效率较低，需要取下高温金属锻件移动至模锻机上进行加工，从而导致金属条的锻造效率进一步降低。
发明内容
鉴于上述问题，本申请实施例提供一种异形金属件锻造用夹持工装，以解决相关技术中锻造过程中的高温金属条角度无法快速改变与锻造过程中的高温金属条上的部分结构难以快速锻造出的技术问题。为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案。
本申请实施例的第一方面提供一种异形金属件锻造用夹持工装，包括夹持单元与成型单元：成型单元,设于夹持单元左侧,用于对金属件进行成型处理；所述夹持单元包括固定底座，固定底座上端转动连接有控制金属锻件在垂直面上的倾斜角度与金属锻件在水平面上的转动角度的的角度调节架，角度调节架上端固定安装有控制金属锻件转动的定位架，定位架左侧转动连接有对金属锻件前后两端进行夹持固定的夹持架，夹持架前后相对端均设置有对金属锻件上下两端进行夹紧的夹紧架，夹持架上固定安装有增加夹持架的稳定性的防震架；所述成型单元包括高度调节架，固定底座上端且位于夹持架左侧固定安装有高度调节架，高度调节架上端固定安装有对成型模具进行定位的模具底座，模具底座内设置有对金属锻件进行模锻成型的成型模具。
根据本发明的实施例，所述角度调节架包括转动齿轮一，固定底座上端转动连接有转动齿轮一，固定底座上端且位于转动齿轮一左侧转动连接有转动底座，转动底座外端固定安装有齿轮环一，齿轮环一与转动齿轮一相啮合，转动底座上端转动连接有半圆柱，半圆柱右端均匀固定安装有齿块，转动底座上转动连接有转动齿轮二，转动齿轮二与齿块相配合，转动齿轮一与转动齿轮二上均固定安装有转动把手。
根据本发明的实施例，所述定位架包括方形柱，角度调节架上端固定安装有方形柱，方形柱右端通过电机座固定安装有步进电机一，方形柱中部转动连接有固定圆柱，步进电机一输出轴通过联轴器与固定圆柱固定连接。
根据本发明的实施例，所述夹持架包括双向螺杆，固定圆柱左侧转动连接有双向螺杆，双向螺杆前后对称开设有旋向相反的螺纹槽，双向螺杆前后对称以螺纹连接的方式连接有移动滑块，移动滑块左端均固定安装有夹持块，夹持块相对端均开设有矩形槽，夹持块上且位于矩形槽内侧均设置有夹紧架,固定圆柱上均匀固定安装有贯穿移动滑块的导向杆。
根据本发明的实施例，所述夹紧架包括连接弹簧，夹持块内端上下对称固定安装有连接弹簧，连接弹簧末端固定安装有移动板,移动板与夹持块之间以滑动配合的方式相连接,移动板末端转动连接有倾斜杆,倾斜杆为可伸缩结构，倾斜杆与相邻的夹持块之间转动连接,上下两侧的倾斜杆之间转动连接，移动板相对端均固定安装有电磁板，上下相对的电磁板通电后的磁性相反，倾斜杆相对端且位于夹持块外部均固定安装有隔热板，隔热板表面粗糙,隔热板与夹持块之间以滑动配合的方式相连接。
根据本发明的实施例，所述防震架包括三角形支架，夹持块下端均固定安装有三角形支架，三角形支架右端固定安装有移动块，移动块与定位架之间以滑动配合的方式相连接，移动块的上下两端对称固定安装有微型减震器。
根据本发明的实施例，所述高度调节架包括控制螺杆,固定底座上端且位于夹持架左侧转动连接有控制螺杆,控制螺杆上以螺纹连接的方式连接有移动底座,移动底座与固定底座之间均匀固定连接有可伸缩杆,控制螺杆下侧外端固定安装有锥形齿轮一,固定底座上转动连接有锥形齿轮二,锥形齿轮一与锥形齿轮二之间相啮合,锥形齿轮二左端固定安装有控制把手。
根据本发明的实施例，所述模具底座中部上端开设有定位槽,模具底座上端且位于定位槽前后对称通过销轴转动连接有限位块,销轴上套有扭簧,扭簧一端与限位块固定连接,扭簧另一端与模具底座固定连接,模具底座内固定安装有冷却管道,冷却管道内通有冷却液，模具底座上端转动连接有上端盖，上端盖上均匀开设有与限位块相配合的防干涉槽。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
1、本发明中，通过转动齿轮一与转动底座一同转动，控制高温金属锻件在水平面上转动的角度，通过转动齿轮二带动半圆柱转动，调整高温金属锻件在垂直面上倾斜的角度，以达到控制高温金属锻件的倾斜角度的目的。
2、本发明中，通过向电磁板通电，使上下相对的电磁板相吸，使倾斜杆上的隔热板之间的距离减小，从而对高温金属锻件上下两端进行定位，通过表面粗糙的隔热板，在对高温金属锻件进行夹紧的同时防止热量传递至倾斜杆上的电磁板上，影响电磁板的使用效果，通过连接弹簧使电磁板断电后，倾斜杆回复至初始位置。
3、本发明中，通过微型减震器对移动块进行减震处理，从而对夹持块进行减震处理，利用三角形的稳定性使三角形支架对夹持块进行支撑，降低锻造过程中，金属锻件受到捶打后产生震动，影响金属锻件的锻造质量。
4、本发明中，施力转动限位块，将需要使用的成型模具放置在定位槽内，当不再对限位块施力，限位块在扭簧的带动下回复至初始状态，从而对成型模具进行定位，当不需要使用成型模具进行成型锻造时，转动上端盖，使上端盖与模具底座之间紧贴，通过防干涉槽与限位块相配合，防止限位块干涉上端盖与模具底座之间紧贴，通过上端盖对高温金属锻件进行支撑。
除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请实施例提供的基于一种异形金属件锻造用夹持工装所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步的详细说明
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明实施例提供的一种异形金属件锻造用夹持工装的主视立体结构示意图。
图2示出了根据本发明实施例提供的一种异形金属件锻造用夹持工装的主视剖视平面结构示意图。
图3示出了根据本发明实施例提供的一种异形金属件锻造用夹持工装的主视平面结构示意图。
图4示出了图3的A-A向的剖视图。
图5示出了图3的B-B向的剖视图。
图6示出了图3的C-C向的剖视图。
图7示出了转动齿轮一与齿轮环一的俯视剖视平面结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、夹持单元；11、固定底座；12、角度调节架；121、转动齿轮一；122、转动底座；123、齿轮环一；124、半圆柱；125、齿块；126、转动齿轮二；127、转动把手；13、定位架；131、方形柱；132、步进电机一；133、固定圆柱；14、夹持架；141、双向螺杆；142、移动滑块；143、夹持块；144、导向杆；15、夹紧架；151、移动板；152、倾斜杆；153、电磁板；154、隔热板；16、防震架；161、三角形支架；162、移动块；163、微型减震器；2、成型单元；21、高度调节架；211、控制螺杆；212、移动底座；213、可伸缩杆；214、锥形齿轮一；215、锥形齿轮二；216、控制把手；22、模具底座；221、定位槽；222、限位块；223、扭簧；224、冷却管道；225、上端盖；226、防干涉槽；23、成型模具。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
参阅图1与图2，一种异形金属件锻造用夹持工装，包括夹持单元1与成型单元2：成型单元2,设于夹持单元1左侧,用于对金属件进行成型处理；所述夹持单元1包括固定底座11，固定底座11上端转动连接有控制金属锻件在垂直面上的倾斜角度与金属锻件在水平面上的转动角度的的角度调节架12，角度调节架12上端固定安装有控制金属锻件转动的定位架13，定位架13左侧转动连接有对金属锻件前后两端进行夹持固定的夹持架14，夹持架14前后相对端均设置有对金属锻件上下两端进行夹紧的夹紧架15，夹持架14上固定安装有增加夹持架14的稳定性的防震架16；所述成型单元2包括高度调节架21，固定底座11上端且位于夹持架14左侧固定安装有高度调节架21，高度调节架21上端固定安装有对成型模具23进行定位的模具底座22，模具底座22内设置有对金属锻件进行模锻成型的成型模具23；首先将高温金属锻件一侧插入夹持架14，通过夹持架14与夹紧架15对高温金属锻件进行固定，根据需要通过角度调节架12调整高温金属锻件的倾斜角度，根据需要通过定位架13带动高温金属锻件转动，使其与锻造机相配合，完成异形金属件的锻造，通过防震架16降低金属锻件受到锻造机的捶打时产生的震动程度，防止震动的金属锻件影响锻造效果，保证锻造完成的异形金属件的质量，当需要锻造形状难以通过锻造机捶打的金属锻件时，通过成型模具23与锻造机相配合，对金属锻件进行锻造成型，通过高度调节架21调整成型模具23的高度，根据需要，可对成型模具23进行更换，用于锻造成型形状不同的金属锻造件。
参阅图2、图3、图4与图7，所述角度调节架12包括转动齿轮一121，固定底座11上端转动连接有转动齿轮一121，固定底座11上端且位于转动齿轮一121左侧转动连接有转动底座122，转动底座122外端固定安装有齿轮环一123，齿轮环一123与转动齿轮一121相啮合，转动底座122上端转动连接有半圆柱124，半圆柱124右端均匀固定安装有齿块125，转动底座122上转动连接有转动齿轮二126，转动齿轮二126与齿块125相配合，转动齿轮一121与转动齿轮二126上均固定安装有转动把手127；通过转动把手127带动转动齿轮一121转动，从而带动齿轮一与转动底座122一同转动，控制高温金属锻件在水平面上转动的角度，通过转动齿轮二126带动半圆柱124转动，调整高温金属锻件在垂直面上倾斜的角度。
参阅图2、图3与图4，所述定位架13包括方形柱131，角度调节架12上端固定安装有方形柱131，方形柱131右端通过电机座固定安装有步进电机一132，方形柱131中部转动连接有固定圆柱133，步进电机一132输出轴通过联轴器与固定圆柱133固定连接；通过步进电机一132带动固定圆柱133转动，从而带动高温金属锻件转动。
参阅图2、图4与图6，所述夹持架14包括双向螺杆141，固定圆柱133左侧转动连接有双向螺杆141，双向螺杆141前后对称开设有旋向相反的螺纹槽，双向螺杆141前后对称以螺纹连接的方式连接有移动滑块142，移动滑块142左端均固定安装有夹持块143，夹持块143相对端均开设有矩形槽，夹持块143上且位于矩形槽内侧均设置有夹紧架15,固定圆柱133上均匀固定安装有贯穿移动滑块142的导向杆144；通过正向转动双向螺杆141带动移动滑块142相向移动，从而带动夹持块143相向移动，通过夹持块143上的矩形槽对高温金属锻件的前后两端进行限位。
参阅图4，所述夹紧架15包括连接弹簧150，夹持块143内端上下对称固定安装有连接弹簧150，连接弹簧150末端固定安装有移动板151,移动板151与夹持块143之间以滑动配合的方式相连接,移动板151末端转动连接有倾斜杆152,倾斜杆152为可伸缩结构，倾斜杆152与相邻的夹持块143之间转动连接,上下两侧的倾斜杆152之间转动连接，移动板151相对端均固定安装有电磁板153，上下相对的电磁板153通电后的磁性相反，倾斜杆152相对端且位于夹持块143外部均固定安装有隔热板154，隔热板154表面粗糙,隔热板154与夹持块143之间以滑动配合的方式相连接；通过向电磁板153通电，使上下相对的电磁板153相吸，使倾斜杆152上的隔热板154之间的距离减小，从而对高温金属锻件上下两端进行定位，通过表面粗糙的隔热板154，在对高温金属锻件进行夹紧的同时防止热量传递至倾斜杆152上的电磁板153上，影响电磁板153的使用效果，当对电磁板153进行断电时，通过连接弹簧150使倾斜杆152回复至初始位置。
参阅图2、图3与图4，所述防震架16包括三角形支架161，夹持块143下端均固定安装有三角形支架161，三角形支架161右端固定安装有移动块162，移动块162与定位架13之间以滑动配合的方式相连接，移动块162的上下两端对称固定安装有微型减震器163；通过微型减震器163对移动块162进行减震处理，从而对夹持块143进行减震处理，利用三角形的稳定性使三角形支架161对夹持块143进行支撑。
参阅图2与图3，所述高度调节架21包括控制螺杆211,固定底座11上端且位于夹持架14左侧转动连接有控制螺杆211,控制螺杆211上以螺纹连接的方式连接有移动底座212,移动底座212与固定底座11之间均匀固定连接有可伸缩杆213,控制螺杆211下侧外端固定安装有锥形齿轮一214,固定底座11上转动连接有锥形齿轮二215,锥形齿轮一214与锥形齿轮二215之间相啮合,锥形齿轮二215左端固定安装有控制把手216；通过转动控制把手216，从而带动锥形齿轮二215转动，在锥形齿轮一214的配合下带动控制螺杆211转动，通过控制螺杆211带动移动底座212移动，从而调整移动底座212的垂直位移，通过可伸缩杆213对移动底座212进行支撑。
参阅图1、图2、图3与图5，所述模具底座22中部上端开设有定位槽221,模具底座22上端且位于定位槽221前后对称通过销轴转动连接有限位块222,销轴上套有扭簧223,扭簧223一端与限位块222固定连接,扭簧223另一端与模具底座22固定连接,模具底座22内固定安装有冷却管道224,冷却管道224内通有冷却液，模具底座22上端转动连接有上端盖225，上端盖225上均匀开设有与限位块222相配合的防干涉槽226；施力转动限位块222，将需要使用的成型模具23放置在定位槽221内，不再对限位块222施力，限位块222在扭簧223的带动下回复至初始状态，从而对成型模具23进行定位，通过冷却管道224对锻造过程中的金属锻件进行降温冷却，当不需要使用成型模具23进行成型锻造时，转动上端盖225，使上端盖225与模具底座22之间紧贴，通过防干涉槽226与限位块222相配合，防止限位块222干涉上端盖225与模具底座22之间紧贴，通过上端盖225对高温金属锻件进行支撑。
本发明工作原理：第一步：首先将高温金属锻件一侧插入夹持架14，通过夹持架14与夹紧架15对高温金属锻件进行固定，根据需要通过角度调节架12调整高温金属锻件的倾斜角度。
第二步：根据需要通过定位架13带动高温金属锻件转动，使其与锻造机相配合，完成异形金属件的锻造，通过防震架16降低金属锻件受到锻造机的捶打时产生的震动程度，防止震动的金属锻件影响锻造效果，保证锻造完成的异形金属件的质量。
第三步：当需要锻造形状难度较大，且难以通过锻造机捶打的金属锻件时，通过成型模具23与锻造机相配合，对金属锻件进行锻造成型，通过高度调节架21调整成型模具23的高度，根据需要，可对成型模具23进行更换，用于锻造成型形状不同的金属锻造件。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“末端”、“轴向”、“周向”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发明以及简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“一号”、“二号”、“一”、“二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接、滑动连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依据本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种异形金属件锻造用夹持工装，其特征在于，包括夹持单元(1)与成型单元(2)：
成型单元(2)，设于夹持单元(1)左侧，用于对金属件进行成型处理；
所述夹持单元(1)包括固定底座(11)，固定底座(11)上端转动连接有控制金属锻件在垂直面上的倾斜角度与金属锻件在水平面上的转动角度的角度调节架(12)，角度调节架(12)上端固定安装有控制金属锻件转动的定位架(13)，定位架(13)左侧转动连接有对金属锻件前后两端进行夹持固定的夹持架(14)，夹持架(14)前后相对端均设置有对金属锻件上下两端进行夹紧的夹紧架(15)，夹持架(14)上固定安装有增加夹持架(14)的稳定性的防震架(16)；
所述定位架(13)包括方形柱(131)，角度调节架(12)上端固定安装有方形柱(131)，方形柱(131)右端通过电机座固定安装有步进电机一(132)，方形柱(131)中部转动连接有固定圆柱(133)，步进电机一(132)输出轴通过联轴器与固定圆柱(133)固定连接；
所述夹持架(14)包括双向螺杆(141)，双向螺杆(141)前后对称开设有旋向相反的螺纹槽，双向螺杆(141)前后对称以螺纹连接的方式连接有移动滑块(142)，移动滑块(142)左端均固定安装有夹持块(143)，夹持块(143)相对端均开设有矩形槽，夹持块(143)上且位于矩形槽内侧均设置有夹紧架(15)；所述固定圆柱(133)左侧转动连接有双向螺杆(141)， 固定圆柱(133)上均匀固定安装有贯穿移动滑块(142)的导向杆(144)；
所述夹紧架(15)包括连接弹簧(150)，夹持块(143)内端上下对称固定安装有连接弹簧(150)，连接弹簧(150)末端固定安装有移动板(151)， 移动板(151)与夹持块(143)之间以滑动配合的方式相连接，移动板(151)末端转动连接有倾斜杆(152)， 倾斜杆(152)为可伸缩结构，倾斜杆(152)与相邻的夹持块(143)之间转动连接，上下两侧的倾斜杆(152)之间转动连接，移动板(151)相对端均固定安装有电磁板(153)，上下相对的电磁板(153)通电后的磁性相反，倾斜杆(152)相对端且位于夹持块(143)外部均固定安装有隔热板(154)，隔热板(154)表面粗糙， 隔热板(154)与夹持块(143)之间以滑动配合的方式相连接；
所述成型单元(2)包括高度调节架(21)，固定底座(11)上端且位于夹持架(14)左侧固定安装有高度调节架(21)，高度调节架(21)上端固定安装有对成型模具(23)进行定位的模具底座(22)，模具底座(22)内设置有对金属锻件进行模锻成型的成型模具(23)。
2.根据权利要求1所述的一种异形金属件锻造用夹持工装，其特征在于：所述角度调节架(12)包括转动齿轮一(121)，固定底座(11)上端转动连接有转动齿轮一(121)，固定底座(11)上端且位于转动齿轮一(121)左侧转动连接有转动底座(122)，转动底座(122)外端固定安装有齿轮环一(123)，齿轮环一(123)与转动齿轮一(121)相啮合，转动底座(122)上端转动连接有半圆柱(124)，半圆柱(124)右端均匀固定安装有齿块(125)，转动底座(122)上转动连接有转动齿轮二(126)，转动齿轮二(126)与齿块(125)相配合，转动齿轮一(121)与转动齿轮二(126)上均固定安装有转动把手(127)。
3.根据权利要求1所述的一种异形金属件锻造用夹持工装，其特征在于：所述防震架(16)包括三角形支架(161)，夹持块(143)下端均固定安装有三角形支架(161)，三角形支架(161)右端固定安装有移动块(162)，移动块(162)与定位架(13)之间以滑动配合的方式相连接，移动块(162)的上下两端对称固定安装有微型减震器(163)。
4.根据权利要求1所述的一种异形金属件锻造用夹持工装，其特征在于：所述高度调节架(21)包括控制螺杆(211)， 固定底座(11)上端且位于夹持架(14)左侧转动连接有控制螺杆(211)，控制螺杆(211)上以螺纹连接的方式连接有移动底座(212)，移动底座(212)与固定底座(11)之间均匀固定连接有可伸缩杆(213)，控制螺杆(211)下侧外端固定安装有锥形齿轮一(214)，固定底座(11)上转动连接有锥形齿轮二(215)，锥形齿轮一(214)与锥形齿轮二(215)之间相啮合，锥形齿轮二(215)左端固定安装有控制把手(216)。
5.根据权利要求1所述的一种异形金属件锻造用夹持工装，其特征在于：所述模具底座(22)中部上端开设有定位槽(221)， 模具底座(22)上端且位于定位槽(221)前后对称通过销轴转动连接有限位块(222)，销轴上套有扭簧(223)，扭簧(223)一端与限位块(222)固定连接，扭簧(223)另一端与模具底座(22)固定连接，模具底座(22)内固定安装有冷却管道(224)， 冷却管道(224)内通有冷却液，模具底座(22)上端转动连接有上端盖(225)，上端盖(225)上均匀开设有与限位块(222)相配合的防干涉槽(226)。
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Denomination of invention: A clamping fixture for forging irregular metal parts Granted publication date: 20231103 Pledgee: Jinan Zhangqiu District Sub branch of Postal Savings Bank of China Co.,Ltd. Pledgor: Shandong xinchuanyuan Forging Co.,Ltd. Registration number: Y2024980024311 |
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