JP2017170448A - 面取り加工方法及び面取り金型 - Google Patents

Abstract

【課題】上下の金型によってワークを押圧固定する面積を大きくして、ワークの切断縁の面取り加工を安定的に行うことができる面取り加工方法及び面取り金型を提供する。【解決手段】板状のワークにおける切断縁の面取り加工方法であって、上下の金型３，５における中心部を含む当接面１７でもってワークＷを上下方向から挟圧保持した後、上下の金型３，５の少なくとも一方の金型における偏心位置に備えた面取りチップ１９を、前記上金型の前記当接面１７又は前記下金型の前記当接面から突出し、この面取りチップ１９に備えた面取り加工部５９を前記ワークの切断縁ＨＸ，ＨＹへ押圧して面取り加工を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、板状のワークにおいて切断加工された切断面の切断縁（切断面の稜線部分）に面取り加工（バリ取り加工）を行う面取り加工方法及び面取り金型に関する。さらに詳細には、上下の金型によってワークを押圧（挟圧）固定して切断縁の面取り加工を行う際に、上下の金型においてワークを押圧固定する押圧面の面積をより大きくして、安定した面取り加工を行う面取り加工方法及び面取り金型に関する。

従来、板状のワークの切断加工や大きな穴の打抜き加工（窓抜き加工）を行うとき、ワークの切断縁の面取り加工（バリ取り加工）が行われている（例えば特許文献１参照）。

実開平１−１５３８１４号公報

前記特許文献１に記載の構成においては、上下の金型によってワークの切断縁付近を上下から押圧固定して切断縁の面取り加工を行うものである。前記切断縁に面取り加工を行う面取り加工部は、上下の金型における中心部付近に備えられているものである。したがって、上下の金型によってワークを押圧固定する部分の面積は、上下の金型における断面積の１／２以下であって小さなものである。よって、面取り加工時におけるワークの押圧固定が不安定になることがある。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、板状のワークにおける切断縁の面取り加工方法であって、上下の金型における中心部を含む当接面でもってワークを上下方向から挟圧保持した後、上下の金型の少なくとも一方の金型における偏心位置に備えた面取りチップを、前記上金型の前記当接面又は前記下金型の前記当接面から突出し、この面取りチップに備えた面取り加工部を前記ワークの切断縁へ押圧して面取り加工を行うことを特徴とするものである。

また、板状のワークにおける切断縁の面取り加工を行う面取り金型であって、ワークの上面に当接自在な当接面を備えた上金型と、ワークの下面に当接自在な当接面を備えた下金型とを備え、前記下金型は、ダイブロックに上下動自在に備えたエジェクタプレートの偏心位置から相対的に上端部が突出自在な面取りチップを前記ダイブロックに備え、前記面取りチップの上端部に、ワークにおける切断縁の面取り加工を行う面取り加工部を備えていることを特徴とするものである。

また、前記面取り金型において、前記上金型は、前記下金型における前記面取りチップへオイルミストを噴射するオイルミスト噴射孔を備えていることを特徴とするものである。

また、板状のワークにおける切断縁の面取り加工を行う面取り金型であって、ワークの上面に当接自在な当接面を備えた上金型と、ワークの下面に当接自在な当接面を備えた下金型とを備え、前記上金型は、上金型におけるパンチガイド内に上下動自在に備えられたパンチボディを備え、前記パンチガイドの偏心位置から相対的に下端部が突出自在な面取りチップを前記パンチボディに備え、前記面取りチップの下端部に、ワークにおける切断縁の面取り加工を行う面取り加工部を備えていることを特徴とするものである。

また、前記面取り金型において、前記面取り加工部は、ワークの切断縁に正規形状の面取り加工を行う正規面取り加工部と、面押し量が次第に浅くなって緩やかな形状の面取り加工を行う緩和面取り加工部とを備えていることを特徴とするものである。

また、前記面取り金型において、前記面取りチップの断面形状は矩形状であって、前記面取り加工部は、矩形状部分の長辺側に備えられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、上下の金型における当接面でもって板状のワークを上下方向から挟圧保持した状態においてワークの切断縁の面取り加工を行うとき、上下の金型の少なくとも一方の金型における偏心位置に備えた面取りチップによって面取り加工を行うものである。したがって、上下の金型における前記当接面は、上下の金型における中心位置を含むことができ、当接面の面積を大きくすることができるものである。よって、ワークの挟圧固定を安定的に行うことができるものである。

本発明の実施形態に係る面取り金型の断面説明図である。 エジェクタプレートが弾性部材によって上方向へ付勢される構成の説明図である。 面取りチップの構成を示す説明図である。 矩形状の穴における内周の切断縁の面取り加工を行う作用説明図である。 面取り金型の第２の実施形態を示す断面説明図である。

図１に概念的、概略的に示すように、本発明の実施形態に係る面取り金型１は、上金型３と下金型５を備えている。前記上金型３は、例えばタレットパンチプレス（図示省略）における上部タレット等の上型ホルダ７に、リフタースプリング（図示省略）等を介して上下動自在に支持されている。より詳細には、前記上金型３は、外周面が円形状のパンチボディ９を備えている。このパンチボディ９は、前記上型ホルダ７に形成した上下方向のガイド孔７Ｈ内に上下動自在に嵌合してある。そして、パンチボディ９に形成した上下方向のキー溝１１に、上型ホルダ７に備えたキー（図示省略）を係合することによって、パンチボディ９の水平な回転は規制されている。

前記パンチボディ９の上部には、パンチヘッド１３が複数の固定ねじ１５によって一体的に取付けてある。前記パンチヘッド１３は、パンチプレスに上下動自在に備えたストライカＳＴによって打圧されるもので、中央部には上下方向のオイルミスト孔１３Ｈが備えられている。このオイルミスト孔１３Ｈは、前記ストライカＳＴに打圧されるときに、ストライカＳＴに備えたオイルミスト孔ＳＴＨと連通して、オイルミストの供給を受けるものである。

前記パンチボディ９には、前記パンチヘッド１３のオイルミスト孔１３Ｈと連通したオイルミスト孔９Ｈが上下方向に形成してある。そして、このオイルミスト孔９Ｈには、パンチボディ９の外周面に連通開口した潤滑油孔９Ａが接続してある。したがって、前記パンチボディ９の外周面と上型ホルダ７におけるガイド孔７Ｈの内周面との間は、前記オイルミスト孔９Ａから供給されるオイルミストによって潤滑されるものである。

前記パンチボディ９の下面１７は、前記下金型５上に位置決めしたワークＷの上面に当接する当接面を構成するものである。この当接面（下面）１７が、前記下金型５に備えた面取りチップ１９に対応した位置には段差部２１が形成してある。この段差部２１は、前記パンチボディ９の中心位置（軸心位置）から位置ずれした偏心位置に形成してある。そして、前記段差部２１は、パンチボディ９の軸心に対して直交する方向（図１において紙面に垂直な方向、Ｘ軸方向）に長く直線状に形成してある。

すなわち前記段差部２１は、パンチボディ９における下面（当接面）１７の中心位置から離れた位置において下面１７を横切るように形成してある。換言すれば、前記段差部２１の段差面は、ＸＺ平面に平行に形成してある。そして、前記段差部２１には、前記オイルミスト孔９Ｈに連通したオイルミスト噴出孔９Ｂが開口してある。すなわち、オイルミスト噴出孔９Ｂは、前記面取りチップ１９へオイルミストを噴射（噴出）する作用をなすものである。

前記下金型５は、例えば、タレットパンチプレスにおける下部タレット等の下型ホルダ２３に支持されている。より詳細には、前記下金型５は、円盤状のダイブロック２５を備えている。このダイブロック２５は、前記下型ホルダ２３に備えたダイ装着孔２７内に着脱可能に装着してある。より詳細には、ダイブロック２５は、ダイ装着孔２７に形成した底面２７Ａに着座することにより、前記下型ホルダ２３に支持されている。そして、ダイブロック２５は、ダイ装着孔２７に形成したキー溝２７Ｇにキー２９を係合することによって水平な回転が規制されている。

前記ダイブロック２５の下面中央部には、支持部材としての取付ボルト３１を介して上下方向に長いガイドブッシュ３３が取付けてある。そして、前記ガイドブッシュ３３の下端部に取付けたスプリング座３５と前記ガイドブッシュ３３の外周面に上下動自在に嵌合した円板状のカラー３７との間には、コイルスプリングなどのごとき弾性部材３９が弾装してある。

前記ダイブロック２５の上面には、ダイブロック２５とほぼ同径のエジェクタプレート４１が上下動自在に備えられている。より詳細には、エジェクタプレート４１の複数箇所には、前記ダイブロック２５を下側から上下動自在に貫通したエジェクターピン４３（図２参照）の上端部が螺着固定してある。そして、前記エジェクターピン４３における下端部の頭部は、前記カラー３７の上面に当接してある。したがって、前記エジェクタプレート４１は、前記弾性部材３９に支持されており、弾性部材３９の付勢力によって常に上方向に付勢されているものである。すなわち、常態においては、前記ダイブロック２５と前記エジェクタプレート４１は上下方向に離隔した状態にあるものである。

なお、図１，図２に示す状態は、上金型３と下金型５によって板状のワークＷを上下方向から挟圧固定した状態である。すなわち、前記弾性部材３９の付勢力に抗して前記エジェクタプレート４１が下降されて、ダイブロック２５の上面に当接した状態を示している。

より詳細には、ストライカＳＴの下降によって上金型３におけるパンチボディ９が下降され、そして、ワークＷを介して前記エジェクタプレート４１を、弾性部材３９の付勢力に抗して下降した状態が示してある。前記エジェクタプレート４１は、前記パンチボディ９と上下に対向してワークＷを挟圧保持する作用をなすものであって、エジェクタプレート４１の上面は、ワークＷの下面に当接する当接面に構成してある。

前記エジェクタプレート４１において、当該エジェクタプレート４１の中心から偏心した位置（中心位置から位置ずれした位置）であって、前記パンチボディ９における前記段差部２１に対応した位置には、上下方向に貫通した貫通穴４５が形成してある。上記貫通穴４５は、前記段差部２１と平行な長穴に形成してある。そして、この貫通穴４５内には、前記面取りチップ１９が相対的に上下動自在に嵌入配置してある。

より詳細には、前記面取りチップ１９は、図３に示すように構成してある。すなわち、面取りチップ１９は、全体的形状は、大略直方体状に構成してある。そして、面取りチップ１９における下面に形成した複数の螺子孔４７には、前記ダイブロック２５を下側から貫通した取付ねじ４９（図１参照）が螺入してある。すなわち、前記面取りチップ１９は、前記取付ねじ４９によって前記ダイブロック２５に一体的に取付けてある。

前記ダイブロック２５に対する面取りチップ１９の取付位置は、前記エジェクタプレート４１に備えた前記貫通穴４５に対応した位置である。したがって、前記面取りチップ１９の上部は、エジェクタプレート４１における前記貫通穴４５に相対的に上下動自在に嵌入配置してある。ところで、前記面取りチップ１９の上端部は、前記エジェクタプレート４１が弾性部材３９の付勢力に抗して下降された状態にあるときには、前記エジェクタプレート４１の上面から相対的に突出するものである。そして、前記弾性部材３９の付勢力によって前記エジェクタプレート４１が上昇された状態にあるときには、エジェクタプレート４１の上端部は、エジェクタプレート４１の上面から没入した状態、又は上面と同一高さに保持されるものである。

前記面取りチップ１９の上端面５１は、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すように、平面に形成してある。この上端面５１におけるＸ軸方向（面取りチップ１９の長手方向）の両端部には、傾斜面５３Ｓを備えた切欠段部５３（図３（Ｂ）参照）が形成してある。したがって、上端面５１のＸ軸方向の長さは、前記面取りチップ１９のＸ軸方向の幅寸法より小さく構成してある。そして、上記上端面５１の長手方向（Ｘ軸方向）に対して直交する方向（Ｙ軸方向）の一側には、Ｘ軸方向に長い段差部５５が形成してある。

上記段差部５５は、Ｘ軸方向に長い平面部５７と、上端面５１に対して傾斜した傾斜面５９とを備えた形態に構成してある。前記平面部５７の、前記切欠段部５３に対応する位置付近のＸ軸方向の両端側は、前記上端面５１から次第に離れるように傾斜した傾斜面（傾斜曲面）６１（図３（Ｂ）参照）に形成してある。前記段差部５５における前記平面部５７は、ワークＷにおける切断面における下側の切断縁の部分（切断面における下側の稜線部分）の面取り加工を行う際に、ワークＷの切断縁付近に下側から当接して、ワークＷに対する面取りチップ１９の相対的な上昇を規制する作用をなすものである。

前記段差部５５における前記傾斜面５９は、ワークＷの切断面における下側の切断縁の部分を面押しして面取り加工（バリ取り加工）を行う面取り加工部（面押し部）を構成するものである。なお、前記切欠段部５３における傾斜面５３Ｓも、前記傾斜面５９と同様に、ワークＷの切断面における下側の切断縁の部分を面押しして、面取り加工を行う面取り加工部を構成するものである。

上記構成によれば、前記傾斜面５９と前記傾斜面５３Ｓは、それぞれＸ軸方向とＹ軸方向とにほぼ直角に交差する形態に備えられている。したがって、例えば正方形や長方形の窓の打抜き加工を行った後、上記窓の部分の角部の面取りを行うとき、前記傾斜面５９と傾斜面５３Ｓは、前記窓のＸ，Ｙ方向に直交する部分の両側の面取り加工を同時に行うことになるものである。

既に理解されるように、面取り加工部（傾斜面）５９によってワークＷの切断縁の面取り加工を行うとき、ワークＷの切断縁の下面は段差部５５における平面部５７に当接し、切断縁は面取り加工部５９に当接して、面取り加工が行われるものである。この場合、前記平面部５７にワークＷの下面が当接し、かつ面取り加工部５９によって面取り加工が行われている部分は、予め規定された正規形状の面取り加工が行われることになる。

しかし、前記平面部５７のＸ軸方向の両端側の傾斜面（傾斜曲面）６１に対応した部分においては、ワークＷの切断縁の下面から傾斜曲面６１が次第に離隔する形態となるので、前記切断縁に対する面押し量が次第に浅くなって緩やかな形状の面取り加工を行うことになる。したがって、面取り加工部５９は、ワークＷの切断縁に予め規定した正規形状の面取り加工を行う正規面取り加工部（平面部５７が切断縁の下面に当接した状態でもって面取り加工が行われる部分）と、緩やかな形状の面取り加工を行う緩和面取り加工部（平面部５７が切断縁の下面から離隔した状態でもって面取り加工が行われる部分）とを備えているものである。

以上のごとき構成において、図４に示すように、板状のワークＷに矩形状の穴Ｈの打抜き加工（窓抜き加工）を行った後、前記穴Ｈにおける内周の切断縁ＨＬの面取り加工（バリ取り加工）を行うには、次のように行うものである。すなわち、面取り金型１における上金型３と下金型５とを上下に離隔した状態に保持する。そして、下金型５における弾性部材３９の付勢力によってエジェクタプレート４１がダイブロック２５から上方に離隔された状態（持上げられた状態）の初期状態に保持する。この際、ダイブロック２５に一体的に備えた面取りチップ１９の上端部は、前記エジェクタプレート４１の上面に対して相対的に没入された状態にある。

前述のように、面取り金型１における上金型３と下金型５とが上下に離隔した状態にあるときに、ワークＷをＸ，Ｙ軸方向へ移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置（図示省略）によって前記面取り金型１の位置へワークＷの移動位置決めを行う。この際、図４に概念的、概略的に示すように、下金型５に備えた面取りチップ１９の傾斜面５９に、前記穴ＨにおけるＸ軸方向の切断縁ＨＸが一致するように、かつ面取りチップ１９の傾斜面５３Ｓに、穴ＨのＹ軸方向の切断縁ＨＹが一致するように位置決めする。

その後、パンチプレスにおけるストライカＳＴを下降し、上金型３におけるパンチボディ９を下降すると、パンチボディ９はワークＷに当接し、エジェクタプレート４１と協働して、ワークＷを上下方向から挟圧保持し、ワークＷを押し下げる。ワークＷが押し上げられると、下金型５における弾性部材３９の付勢力に抗してエジェクタプレート４１が下降される。そして、エジェクタプレート４１が下降されると、面取りチップ１９が相対的に上昇し、ワークＷにおける穴ＨのＸ軸方向の切断縁ＨＸ及びＹ軸方向の切断縁ＨＹに、前記傾斜面５９，５３Ｓでもって面取り加工を行うことになる。

この際、パンチボディ９の下面（当接面）は、パンチボディ９の中心位置を含む広い面でもってワークＷを下方向へ押圧する。また、エジェクタプレート４１の上面は、エジェクタプレートの中心を含む広い面でもってワークＷを上方向へ押圧する。すなわち、ワークＷは、面取りチップ１９がパンチボディ９及びエジェクタプレート４１の中心位置に位置する場合に比較して大きな面でもって押圧固定されるものである。したがって、穴Ｈにおける切断縁ＨＸ，ＨＹの面取り加工を行うとき、ワークＷは安定的に固定されるものである。

前述のごとく、面取りチップ１９によって穴Ｈにおける切断縁ＨＸ，ＨＹの面取り加工を行うとき、パンチボディ９に備えたオイルミスト噴射孔９Ｂから面取りチップ１９へオイルミストが噴射される。したがって、面取りチップ１９の冷却を行うことができると共に、面取りチップ１９とワークＷとの間の潤滑を行うことができるものである。

前述のごとく、切断縁ＨＸ，ＨＹの面取り加工を行った後、面取りチップ１９を、図４に示すように、ワークＷに対して相対的に矢印Ａ方向へ移動して面取り加工を繰り返すことにより、切断縁ＨＸの全長に亘って面取り加工を行うことができるものである。上述のように面取り加工を繰り返すとき、面取りチップ１９におけるＸ軸方向の両端部における面取り加工は、面押し量が次第に浅くなって、緩やかな形状の面取り加工が行われるものである。

したがって、上記緩やかな形状の面取り加工部においては、ワークＷにおける切断縁ＨＸの塑性変形量は小さく、加工硬化は小さなものである。よって、前回の面取り加工部分に次回の面取り加工部分の一部を重ねて面取り加工を繰り返すと、面取り加工を行った圧痕（加工硬化を生じた痕跡）を残すことなく面取り加工を行うことができるものである。

前述のごとく、矢印Ａ方向に面取り加工を繰り返し、矢印Ｂ方向に面取り加工を行うには、ワークＷに対して上下の金型３，５を９０°回転して位置決めすればよいものである。なお、パンチプレスにおいて、上下の金型３，５を水平に回動することは、例えば特開２００４−２６８１０１号公報等に記載されているように既に公知である。したがって、上下の金型３，５を回動する構成についての説明は省略する。

図５は、本発明の第２の実施形態を示す説明図である。この構成において、前述した実施形態と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして、重複した説明は省略する。この第２の実施形態においては、ワークＷにおける切断面の上側の切断縁に面取り加工を行う構成である。

第２の実施形態に係る面取り金型１Ａは上金型３Ａと下金型５Ａとを備えている。前記上金型３Ａは、上型ホルダ７に回転自在に備えた回転金型ホルダ７Ａに上下動自在に支持されている。なお、上記回転金型ホルダ７Ａは、前記特開２００４−２６８１０１号公報等において既に公知であるから、回転金型ホルダ７Ａの詳細についての説明は省略する。

前記金型ホルダ７Ａには筒状のパンチガイド７１が上下動自在に支持されている。このパンチガイド７１内にはパンチボディ７３が上下動自在に内装されている。そして、前記パンチボディ７３の上部に一体的に備えたパンチドライバ７５は、前記パンチガイド７１の上部に備えたリテーナカラー７７を上下動自在に貫通してある。このパンチドライバ７５の上端部に螺着したパンチヘッド７９と前記リテーナカラー７７との間には、ストリッパスプリング８１が弾装してある。

前記パンチガイド７１の下面には、ワークＷを押圧する押圧面７１Ｆが備えられている。そして、この押圧面７１Ｆの偏心位置には、上下方向に貫通した貫通穴７１Ｈが備えられている。前記パンチボディ７３の下面には、前述した面取りチップ１９に相当する面取りチップ１９Ａが備えられている。この面取りチップ１９Ａは、前記面取りチップ１９を上下逆にした構成と同一構成であるから、面取りチップ１９Ａについての詳細な説明は省略する。なお、前記面取りチップ１９Ａは、前記貫通穴７１Ｈから下方向へ突出自在に備えられているものである。

前記下金型５Ａは、上面が平面であるダイである。なお、図５に示す状態は、上金型３ＡがストライカＳＴによって下降され、上金型３Ａにおけるパンチガイド７１と下金型５Ａの上面によってワークＷを挟圧固定した状態にある。そして、パンチボディ７３に備えた面取りチップ１９Ａが貫通穴７１Ｈから下方向へ突出されて、ワークＷの切断縁に面取り加工を行った状態が示してある。

上記構成によれば、ワークＷに切断加工された切断面における上側の切断縁（稜線）に面取り加工を行い得るものである。

なお、本発明は、前述したごとき実施形態に限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でもって実施可能なものである。すなわち、上下の金型にそれぞれ面取りチップを備えて、切断面における上下の切断縁の面取り加工を同時に行う構成とすることも可能である。

３ 上金型
５ 下金型
９ パンチボディ
９Ｂ オイルミスト噴射孔
９Ｈ オイルミスト孔
１３ パンチヘッド
１７ 下面（当接面）
１９ 面取りチップ
２１ 段差部
２５ ダイブロック
３９ 弾性部材
４１ エジェクタプレート
４３ エジェクターピン
５３ 切欠段部
５３Ｓ 傾斜面
５５ 段差部
５７ 平面部
５９ 傾斜面（面取り加工部、面押し部）
６１ 傾斜面（傾斜曲面）

Claims (8)

1. 板状のワークにおける切断縁の面取り加工方法であって、上下の金型における中心部を含む当接面でもってワークを上下方向から挟圧保持した後、上下の金型の少なくとも一方の金型における偏心位置に備えた面取りチップを、前記上金型の前記当接面又は前記下金型の前記当接面から突出し、この面取りチップに備えた面取り加工部を前記ワークの切断縁へ押圧して面取り加工を行うことを特徴とする面取り加工方法。
2. 板状のワークにおける切断縁の面取り加工を行う面取り金型であって、ワークの上面に当接自在な当接面を備えた上金型と、ワークの下面に当接自在な当接面を備えた下金型とを備え、前記下金型は、ダイブロックに上下動自在に備えたエジェクタプレートの偏心位置から相対的に上端部が突出自在な面取りチップを前記ダイブロックに備え、前記面取りチップの上端部に、ワークにおける切断縁の面取り加工を行う面取り加工部を備えていることを特徴とする面取り金型。
3. 請求項２に記載の面取り金型において、前記上金型は、前記下金型における前記面取りチップへオイルミストを噴射するオイルミスト噴射孔を備えていることを特徴とする面取り金型。
4. 板状のワークにおける切断縁の面取り加工を行う面取り金型であって、ワークの上面に当接自在な当接面を備えた上金型と、ワークの下面に当接自在な当接面を備えた下金型とを備え、前記上金型は、上金型におけるパンチガイド内に上下動自在に備えたられたパンチボディを備え、前記パンチガイドの偏心位置から相対的に下端部が突出自在な面取りチップを前記パンチボディに備え、前記面取りチップの下端部に、ワークにおける切断縁の面取り加工を行う面取り加工部を備えていることを特徴とする面取り金型。
5. 請求項２，３又は４に記載の面取り金型において、前記面取り加工部は、ワークの切断縁に正規形状の面取り加工を行う正規面取り加工部と、面押し量が次第に浅くなって緩やかな形状の面取り加工を行う緩和面取り加工部とを備えていることを特徴とする面取り金型。
6. 請求項２〜５のいずれかに記載の面取り金型において、前記面取りチップの断面形状は矩形状であって、前記面取り加工部は、矩形状部分の長辺側に備えられていることを特徴とする面取り金型。
7. 請求項６に記載の面取り金型において、第２の面取り加工部が前記矩形状部分の短辺側に備えられていることを特徴とする面取り金型。
8. 請求項２〜６の何れかに記載の面取り金型において、下型ホルダに支持されるダイブロックと、ダイブロックに支持された支持部材と、支持部材に支持された弾性部材と、弾性部材に支持されたエジェクタプレートとを備え、エジェクタプレートは、前記弾性部材により前記ダイブロックに対して上方向へ付勢されていることを特徴とする面取り金型。
   

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