Was ist Druckguss? Was ist Druckgussverfahren?

Hochdruckguss ist eine Art spezielles Gussverfahren mit weniger Schnitt und ohne Schnitt, das sich in der modernen Metallbearbeitungstechnik rasant entwickelt hat. Es ist ein Verfahren, bei dem geschmolzenes Metall unter hohem Druck und hoher Geschwindigkeit in eine Form gefüllt und unter hohem Druck kristallisiert und verfestigt wird, um einen Guss zu bilden. Hoher Druck und hohe Geschwindigkeit sind die Hauptmerkmale des Hochdruckgusses. Der üblicherweise verwendete Druck beträgt mehrere Dutzend Megapascal, die Füllgeschwindigkeit (innere Angussgeschwindigkeit) beträgt etwa 16-80 m/s und die Zeit für das geschmolzene Metall zum Füllen des Formhohlraums ist extrem kurz, etwa 0.01-0.2 Sekunden. Da die mit diesem Verfahren hergestellten Produkte die Vorteile einer hohen Produktionseffizienz, einfacher Verfahren, höherer Toleranzen der Gussteile, guter Oberflächenrauheit und hoher mechanischer Festigkeit aufweisen, können viele Bearbeitungsverfahren und Geräte eingespart, Rohstoffe usw. eingespart werden. , so ist es ein Casting geworden Ein wichtiger Bestandteil der Branche.

Die wichtigsten Prozessparameter des Druckgussprozesses

1. Einführung in den Druckgussprozess

• A: Der Druckgussprozess ist ein Prozess der organischen Kombination der drei Elemente Druckgussmaschine, Druckgussform und Druckgusslegierung.
• B: Der Prozess der Metallfüllung der Kavität während des Druckgusses ist ein Prozess des dynamischen Ausgleichens von Prozessfaktoren wie Druck, Geschwindigkeit, Temperatur und Zeit.
• C: Diese Prozessfaktoren schränken sich gegenseitig ein und ergänzen sich. Nur wenn diese Faktoren richtig ausgewählt und aufeinander abgestimmt sind, können die erwarteten Ergebnisse erzielt werden. Beim Druckgussverfahren kann nicht nur die Verarbeitbarkeit der Gussstruktur, sondern auch die fortschrittliche Beschaffenheit der Form erreicht werden. Leistung und Struktur der Druckgussmaschine sind hervorragend, die Anpassungsfähigkeit der Druckgusslegierungsauswahl und die Standardisierung des Schmelzprozesses. Dem wichtigen Einfluss von Druck, Geschwindigkeit und Zeit auf die Gussqualität sollte mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden.

2. Druck

Das Vorhandensein von Druck ist das Hauptmerkmal, das das Druckgussverfahren von anderen Gussverfahren unterscheidet. Der Druck ist der Faktor, der den Gussteilen eine kompakte Struktur und eine klare Kontur verleiht; Druck kann in Injektionskraft und spezifischem Druck ausgedrückt werden.

2.1 Injektionskraft

Injektionskraft ist die Kraft, die die Bewegung des Injektionskolbens in den Injektionsmechanismus des Druckguss Maschine. Die Einspritzkraft ist ein Hauptparameter, der die Funktion der Druckgussmaschine widerspiegelt. Die Größe der Einspritzkraft wird durch die Querschnittsfläche des Einspritzzylinders und den Druck des Arbeitsfluids in der Einspritzkammer bestimmt. Die Formel für die Einspritzkraft lautet: F Druck = P Flüssigkeit XA Zylinder

2.2 Spezifischer Druck

Der Druck des geschmolzenen Metalls in der Druckkammer pro Flächeneinheit wird als spezifischer Druck bezeichnet. Der spezifische Druck ist das Verhältnis der Einspritzkraft zur Querschnittsfläche der Druckkammer. Die Berechnungsformel lautet wie folgt: P-Verhältnis = P Injektion / A-Kammer

Der spezifische Druck ist die Ausdrucksmethode der tatsächlichen Kraft des geschmolzenen Metalls in jeder Stufe des Füllprozesses und spiegelt das Konzept der Kraft des geschmolzenen Metalls in jeder Stufe des Füllens und wenn das Metall durch unterschiedliche Querschnitte fließt Bereiche. Der spezifische Druck beim Befüllen wird als füllspezifischer Druck oder spritzspezifischer Druck bezeichnet. Der spezifische Druck in der Ladephase wird als Ladedruck bezeichnet. Die Höhe der beiden spezifischen Drücke wird auch in Abhängigkeit von der Einspritzkraft bestimmt.

2.3 Die Rolle und der Einfluss von Druck

• A: Der füllspezifische Druck soll den Strömungswiderstand im Angusssystem und in der Kavität überwinden, insbesondere den Widerstand am inneren Anguss, damit die Metallflüssigkeitsströmung die erforderliche innere Angussgeschwindigkeit erreichen kann.
• B: Der Ladedruck und der spezifische Druck bestimmen den Druck auf das erstarrte Metall und die dabei entstehende Ausbeulkraft. Der Einfluss des spezifischen Drucks auf die mechanischen Eigenschaften des Gussstücks: erhöhter spezifischer Druck, feine Kristalle und erhöhte feinkörnige Schichten Dickere, durch verbesserte Fülleigenschaften, verbesserte Oberflächenqualität, reduzierte Poreneffekte und verbesserte Zugfestigkeit.
• C: Einfluss auf die Füllbedingungen: Die Legierungsschmelze füllt die Kavität unter hohem spezifischem Druck, die Legierungstemperatur steigt und die Fließfähigkeit verbessert sich, was der Verbesserung der Gussstückqualität zugute kommt.

3. Schnelligkeit

Beim Druckgussprozess wird die Einspritzgeschwindigkeit direkt vom Druck beeinflusst und spielt zusammen mit dem Druck eine wichtige Rolle für die innere Qualität, Oberflächenanforderungen und Konturenklarheit des Gussteils. Druck ist die grundlegende Geschwindigkeit Die Darstellung der Geschwindigkeit wird in zwei Typen unterteilt: Stanzgeschwindigkeit und Anschnittgeschwindigkeit.

3.1 Die Beziehung zwischen Schlaggeschwindigkeit und Verkehrsgeschwindigkeit

Nach dem Kontinuitätsprinzip sollte gleichzeitig das Volumen des durch die Legierungsflüssigkeit fließenden Metallflusses mit der Querschnittsfläche der Druckkammer F1 mit der Geschwindigkeit V1 gleich dem Volumen der Legierungsflüssigkeit sein Durchströmen des inneren Angusses mit der Querschnittsfläche F2 mit der Geschwindigkeit V2 F1 Kammer V1 Schuss = Innerhalb F2 und innerhalb V2. Je höher die Einspritzgeschwindigkeit des Einspritzhammers ist, desto höher ist daher das Metall, das durch den Anguss fließt.

3.2 Einspritzgeschwindigkeit

• A: Die Einspritzgeschwindigkeit ist in zwei Stufen unterteilt. Die Einspritzgeschwindigkeit der ersten Stufe wird auch als langsame Einspritzgeschwindigkeit bezeichnet. Diese Geschwindigkeit bezieht sich auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Stempels von der Anfangsbewegung bis der Stempel das geschmolzene Metall im Raum in den inneren Anguss schickt. In diesem Stadium ist es erforderlich, die Druckkammer mit dem geschmolzenen Metall in der Druckkammer zu füllen, um die Temperatur der Legierungsflüssigkeit nicht zu stark zu senken, aber auch dazu beizutragen, das Gas in der Druckkammer zu entfernen.
• B: Die sekundäre Einspritzgeschwindigkeit wird auch als schnelle Einspritzgeschwindigkeit bezeichnet. Diese Geschwindigkeit wird durch die Eigenschaften der Druckgussmaschine bestimmt. Die von der Druckgussmaschine angegebene maximale Einspritzgeschwindigkeit liegt im Allgemeinen im Bereich von 4-5 m/s.

3.3 Die Rolle und der Einfluss einer schnellen Injektionsgeschwindigkeit

Einfluss und Einfluss einer hohen Einspritzgeschwindigkeit auf die mechanischen Eigenschaften von Legierungen, Erhöhung der Einspritzgeschwindigkeit, Umwandlung von kinetischer Energie in Wärmeenergie, Verbesserung der Fließfähigkeit der Legierungsschmelze, Beseitigung von Fehlern wie Fließmarken, Kältebarrieren und Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und Oberflächenqualität. Wenn die Geschwindigkeit jedoch zu hoch ist, wird die Legierungsschmelze neblig und vermischt sich mit Gas, was zu ernsthaften Einschlüssen und einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führt.

3.4 Innere Gate-Geschwindigkeit

Die lineare Geschwindigkeit, wenn das geschmolzene Metall in den inneren Anguss eintritt und in die Kavität eingeführt wird, wird als innere Angussgeschwindigkeit bezeichnet; der übliche Bereich der inneren Torgeschwindigkeit beträgt 15-70 m/s. Die Geschwindigkeit des Innenangusses hat einen großen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des Gussstücks. Wenn die Geschwindigkeit des inneren Angusses zu niedrig ist, nimmt die Festigkeit des Gusses ab; die Geschwindigkeit nimmt zu, die Kraft nimmt zu; die Geschwindigkeit ist zu hoch und die Stärke nimmt ab.

4. Temperaturen

Beim Druckgussprozess spielt die Temperatur eine wichtige Rolle für den thermischen Zustand des Füllprozesses und die Effizienz des Betriebs. Die im Druckguss bezeichnete Temperatur bezieht sich auf Gieß-, Temperatur- und Formtemperatur. Die Temperaturkontrolle ist ein wichtiger industrieller Faktor, um gute Gussteile zu erhalten. Die Gießtemperatur von geschmolzenem Metall bezieht sich auf die durchschnittliche Temperatur beim Eintritt in die Kavität aus der Druckkammer. Da es unpraktisch ist, die Temperatur des geschmolzenen Metalls in der Füllkammer zu messen, wird sie im Allgemeinen als die Temperatur des Warmhalteofens ausgedrückt.

4.1 Die Rolle und der Einfluss der Gießtemperatur

Der Einfluss der Legierungstemperatur auf die mechanischen Eigenschaften von Gussteilen. Mit steigender Legierungstemperatur. Die mechanische Leistung hat sich verbessert, aber ab einer bestimmten Grenze verschlechtert sich die Leistung, die Hauptgründe sind:

• A: Die Gaslöslichkeit in der Legierung nimmt mit steigender Temperatur zu. Obwohl das Gas in der Legierung gelöst ist, ist es während des Druckgussprozesses schwierig auszuscheiden, was die mechanischen Eigenschaften beeinflusst.
• B: Der Eisengehalt steigt mit steigender Legierungstemperatur, was die Fließfähigkeit, grobe Kristalle und die Leistung verringert
• C: Aluminium- und Magnesiumlegierungen werden mit steigender Temperatur stärker oxidiert, oxidieren Einschlüsse und verschlechtern die Eigenschaften der Legierung.

4.2 Die Rolle und der Einfluss der Werkzeugtemperatur

Während des Druckgussprozesses benötigt die Form eine bestimmte Temperatur. Die Temperatur der Form ist ein weiterer wichtiger Faktor im Druckgussprozess, der eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Produktionseffizienz und der Erzielung hochwertiger Gussteile spielt.

Während des Füllprozesses hat die Formtemperatur einen großen Einfluss auf die Temperatur der Metallflüssigkeit, die Viskosität, die Fließfähigkeit, die Füllzeit, den direkten Füllflusszustand usw. Wenn die Formtemperatur zu niedrig ist, kondensiert die Oberflächenschicht und die hohe Geschwindigkeit Flüssigkeitsstrom reißt wieder ab, wodurch eine Oberflächenschicht entsteht Fehler, auch bei zu hoher Formtemperatur, obwohl es von Vorteil ist, eine glatte Oberfläche des Gussstücks zu erhalten, ist es leicht zu schrumpfen und einzubeulen

Die Werkzeugtemperatur hat einen signifikanten Einfluss auf die Abkühlgeschwindigkeit, den kristallinen Zustand und die Schrumpfspannung der Legierungsschmelze.

Bei zu niedriger Werkzeugtemperatur erhöht sich die Schwindspannung und das Gussstück neigt zu Rissen.

Die Formtemperatur hat einen großen Einfluss auf die Lebensdauer der Form. Starke Temperaturwechsel bilden einen komplexen Spannungszustand, häufige Spannungswechsel führen zu frühen Rissen.

Die Formtemperatur hat Einfluss auf die Maßtoleranz des Gussteils. Bei stabiler Formtemperatur ist auch die Maßschwindung des Gussstücks stabil und auch die Maßtoleranz wird verbessert.

 5. Zeit

Die „Zeit“ im Druckgussprozess ist die Füllzeit, Druckaufbauzeit, Druckhaltezeit und Formverweilzeit. Diese "Zeiten" sind alle drei Faktoren Druck, Geschwindigkeit und Temperatur sowie die physikalischen Eigenschaften des geschmolzenen Metalls. , Gussstruktur (insbesondere Wandstärke), Formstruktur (insbesondere Gießsystem und Überlaufsystem) und andere umfassende Ergebnisse.

5.1 Füllzeit

Die Zeit, die die Metallschmelze benötigt, um unter Druck in die Kavität einzudringen, bis sie gefüllt ist, wird als Füllzeit bezeichnet. Die Füllzeit von verzinkten Teilen beträgt 0.02 S und die Füllzeit von Kraftstoffeinspritzteilen beträgt 0.04 S.

5.2 Füllzeit

Die Ladedruckaufbauzeit bezieht sich auf die Ladephase der Metallschmelze im Füllprozess, beginnend mit dem Befüllen der Kavität, bis der Ladedruck einen vorgegebenen Wert erreicht, d.h. vom spritzspezifischen Druckanstieg bis die Zunahme Die Zeit, die es dauert, bis sich der Druck aufbaut

5.3 Haltezeit

Nachdem die Metallschmelze den Hohlraum gefüllt hat, wird die Zeitspanne, während der die Metallschmelze unter der Wirkung des Ladedrucks erstarrt, als Haltezeit bezeichnet. Die Funktion der Haltezeit besteht darin, dass der Spritzstempel den Druck durch das unverfestigte restliche Material und das unverfestigte Metall im Angussteil auf die Kavität überträgt, so dass das erstarrte Metall unter dem Druck kristallisiert, um einen dichten Guss zu erhalten.

3. Druckgussdesign

Um das Auftreten von fehlerhaften Produkten und Massenfertigung von Druckgussteilen mit geringen Kosten grundsätzlich zu vermeiden, müssen Druckgussteile druckgusstauglich gestaltet sein. Ein gutes Druckgussdesign kann die Lebensdauer, Produktion und Produktionszuverlässigkeit der Form sicherstellen. Im Folgenden werden bei guter Streckgrenze die Konstruktionsprinzipien und Anforderungen aus dem Gefüge und Prozess von Druckgussteilen erläutert.

1. Vermeiden Sie beim Entwerfen eine innere Konkavität und minimieren Sie die Anzahl der seitlichen Kernzüge

2. Gestaltung der Wandstärke von Druckgussteilen

Die Wandstärke von Druckgussteilen beträgt in der Regel 2-5 mm. Es wird allgemein angenommen, dass eine Wandstärke von 7 mm oder mehr nicht gut ist, da ihre Festigkeit mit zunehmender Wandstärke abnimmt. Darüber hinaus sollte die Wanddickenauslegung möglichst dem Prinzip der gleichen Wanddicke folgen, hauptsächlich um zu verhindern, dass die große Differenz zwischen der durch lokale Heißverbindungen erzeugten Schrumpfspannung und unterschiedlichen Dicken innere Poren, Verformungen, Risse und andere Fehler verursacht .

3. Rundes Eckdesign des Druckgusses

Bis auf besondere Anpassungsanforderungen sollten alle Gussteile mit abgerundeten Ecken ausgeführt werden. Die Funktion abgerundeter Ecken besteht darin, Spannungskonzentrationen und Rissbildung zu vermeiden und gleichzeitig die Lebensdauer der Form zu verlängern. Wenn die Teile Oberflächenbehandlungsanforderungen haben, können außerdem die abgerundeten Ecken gleichmäßig beschichtet werden. Fußboden.

4. Gestaltung der Entformungsschräge des Druckgusses

Die Rolle der Entformungsschräge besteht darin, das Produkt reibungslos zu entformen, die Anzugskraft der Teile zu reduzieren und eine Belastung der Teile zu vermeiden. Die minimale Neigung der Druckgussteile ist in der folgenden Tabelle aufgeführt, wobei die größte Neigung genommen werden sollte, wenn sie zulässig ist. , Der allgemeine Bereich beträgt 1-3 Grad auf einer Seite.

5. Die Gestaltung der Auswurfposition des Druckgussverfahrens

Nach dem Öffnen der Form im Druckgussverfahren wird das Produkt auf die bewegliche Form gewickelt und muss durch den Auswerferstift der Form ausgeworfen werden. Daher muss das Produkt genügend Platz haben, um den Auswerferstift zu platzieren. Der Durchmesser des Auswerferstiftes des Druckgussprodukts liegt im Allgemeinen über 5 mm und unter 5 mm. Es ist oft während der Produktion kaputt, daher wird es nicht empfohlen. Berücksichtigen Sie bei der Konstruktion von Druckgussprodukten, ob genügend Auswurfraum und Position vorhanden sind. Vermeiden Sie die Verwendung von speziell geformten Fingerhüten und verwenden Sie runde Fingerhüte. Achten Sie dabei auf die Position von Fingerhut und Wand. Ausreichender Abstand, in der Regel größer als 3 mm.

6. Reduzieren Sie das Design der nachfolgenden Verarbeitung von Druckgussteilen

Druckgussteile können eine hohe Maßgenauigkeit erreichen, sodass die meisten Oberflächen und Teile keine mechanische Bearbeitung erfordern und direkt montiert und verwendet werden können. Gleichzeitig wird die mechanische Bearbeitung aus den folgenden zwei Gründen nicht unterstützt. Zum einen ist die Oberfläche des Gussstücks hart und verschleißfest und geht nach der Bearbeitung verloren. Diese gekühlte Schicht ist die zweite, dass sich normalerweise Poren im Inneren des Druckgussteils befinden. Die verteilten kleinen Poren beeinträchtigen die Verwendung nicht. Nach der Verarbeitung werden die Poren freigelegt, um das Aussehen und die Gebrauchsfunktion zu beeinträchtigen. Auch bei besonderen Anforderungen, die eine mechanische Bearbeitung erfordern, sollte darauf zurückgegriffen werden. Kontrollieren Sie die Bearbeitungszugabe angemessen, reduzieren Sie die Bearbeitungszeit und die Möglichkeit, dass Luftlöcher austreten. Im Allgemeinen wird die Bearbeitungszugabe unter 0.8 gesteuert. Um die mechanische Bearbeitung zu minimieren, ist es erforderlich, die Toleranz der Zeichnung sinnvoll zu formulieren, um den Einbau der Teile zu gewährleisten. Ungeeigneter Toleranzbereich erhöht die Nachbearbeitung. Zweitens reduziert eine vernünftige Konstruktion die Schrumpfung und Verformung von Teilen. Drittens können abgewinkelte Befestigungslöcher für stumpfförmige Löcher in Betracht gezogen werden.

7. Eingebettetes Design im Druckgussdesign

Metallische oder nichtmetallische Einsätze können in Druckgussteile eingegossen werden, hauptsächlich um die lokale Festigkeit und Verschleißfestigkeit zu verbessern oder um schwer formbare innere Hohlräume zu formen. Der Teil, an dem der Einsatz in das Metall eingebettet ist, sollte so gestaltet sein, dass eine Drehung und eine axiale Bewegung verhindert werden. Berücksichtigen Sie die Bequemlichkeit des Einsetzens des Einsatzes in die Form und die Stabilität, die dem Aufprall von geschmolzenem Metall standhält

5. Fälle zur Lösung der Qualitätsprobleme von Druckgussteilen.

Das Problem, bei der Bearbeitung von 100 Gesichtern aus der Schale kein Licht zu sehen

1.1 Statusübersicht

1.2 Der Grund, warum die Verarbeitung kein Licht sieht

1.2.1 Verwenden Sie bei der Bearbeitung des Mantels zuerst die Stirnflächen B1, B2 und B3 als Referenzfläche, um die bewegliche Werkzeugoberfläche zu bearbeiten, und verwenden Sie dann die bearbeitete bewegliche Werkzeugoberfläche als Referenzfläche, um die statische Werkzeugoberfläche zu bearbeiten. Nach der Messung des unsichtbaren Teils stellt sich heraus, dass die bewegliche Formoberfläche nach der Bearbeitung eine Fase ist (wie in der Abbildung unten gezeigt). Im Vergleich zum normal bearbeiteten Teil wird die bewegliche Formfläche des unsichtbaren Teils lokal um 1 mm mehr bearbeitet. Sie wird durch unsachgemäßes Spannen der B2-Bezugsebene oder Verformung der Bezugsebene während der Bearbeitung verursacht.

1.3. Gründe für die Verformung des B2-Bezugslochs

1.3.1 Die Dicke des partiellen Grats führt dazu, dass die Stirnfläche der B2-Referenzbohrung höher wird. Die Wandstärke des unsichtbaren Teils B2 beträgt 8 mm, und die beiden Wandstärken des normal bearbeiteten Teils B sind gleich. Die Wandstärke ändert sich wenig. Die Dicke des Grats ist nicht der Grund für die Zunahme der Endfläche des B2-Bezugslochs.

1.3.2 Die Kerne der Löcher B1, B2 und B3 an der Form wurden fixiert und es wurde kein Kernrückzug festgestellt. Das Kernproblem des Rückzugs kann beseitigt werden.

1..3 Die Erhebung am Loch B2 verursacht seine Verformung. Beobachten Sie das zurückgesendete defekte Teil. Es gibt ernsthafte Unebenheiten am Loch B2, und es ist keine neue Unebenheit. Der Höcker ist die Hauptursache für die Verformung am B2-Loch.

1.4 Fazit

Fazit: Durch die Kollision wird das B2-Loch zur statischen Werkzeugseite verformt, wodurch das B2 bei der Bearbeitung der beweglichen Werkzeugoberfläche höher wird. Die bewegliche Formoberfläche wird zu einer Fase bearbeitet, und die lokale Bearbeitung beträgt 1 mm mehr; wenn die Oberfläche der statischen Form bearbeitet wird, wird die Oberfläche der beweglichen Form als Referenzebene verwendet. Der Teil der statischen Form, der der Mehrfachbearbeitungsposition der beweglichen Form entspricht, hat keinen Bearbeitungsbetrag, was bewirkt, dass die Bearbeitung auf der Seite der statischen Form unsichtbar ist.

1.5 Verbesserungsmaßnahmen

1.5.1 Wenn Sie die Teile in der Druckgusswerkstatt und in der Reinigungswerkstatt platzieren, legen Sie sie sorgfältig und sauber ab, um ein Anstoßen der Gussteile zu vermeiden, und befolgen Sie den Vorgang genau. Legen Sie zwei Lagen Pappe zwischen jede Lage der Gussteile. Lager- und Transportabteilung. Vermeiden Sie während des Umschlags, dass der Gabelstapler auf die Teile trifft, und verhindern Sie, dass die Teile aufgrund ungeeigneter Gabeltransportmethoden und übermäßiger Transportgeschwindigkeit stoßen.

1.5.2 Reinigen Sie die Trenngrate rechtzeitig, um zu dicke Trenngrate zu vermeiden.

2.2 Ursachenanalyse

2.2.1 Der Lochdurchmesser des Teils, bei dem die Poren im Loch 701# von Lishell erscheinen, beträgt q26, der Lochdurchmesser nach der Bearbeitung beträgt p27.9, die Bearbeitungszugabe beträgt 0.95 mm, die Bearbeitungszugabe ist groß und die Poren sind leicht erscheinen.

 2.3 Fazit

Fazit: Die 701# Kerntemperatur ist zu hoch, sie liegt in der tiefen Kavität und die Absaugung ist schlecht und die Bearbeitungszugabe ist zu groß, wodurch das 701# Loch nach der Bearbeitung porenanfällig wird.

2.4 Verbesserungsmaßnahmen

2.4.1 Die technische Abteilung, die Wasser in das Loch 701# einfüllt, um die Kerntemperatur zu senken; Ändern Sie die Formzeichnung, fügen Sie eine Überlaufrille am 701#-Loch hinzu, um den Auspuffeffekt zu verstärken; Ändern Sie die Kernzeichnung und ändern Sie die 701#-Bohrungszugabe Reduziert von 0.9 mm auf 0.7 mm.

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