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普通碳素結構鋼：用于一般機器零件，常用的牌號有 A1～A7，代號 A 后的數字愈大，鋼的抗拉強度愈高而塑性愈低。

優質碳素結構鋼：用于較高要求的機械零件。常用牌號有鋼 10～鋼 70。鋼 15（15 號鋼）的平均含碳量為 0.15%，鋼 40 為 0.40%，含碳量愈高，強度、硬度也愈高，但愈脆。

合金結構鋼：廣泛用于各種重要機械的重要零件。常用的有 20Cr、40Cr（作齒輪、軸、桿）、18CrMnTi、38CrMoAlA（重要齒輪、滲氮零件）及 65Mn（彈簧鋼）。前邊的數字 20 表示平均含碳量為 0.20%，38 表示 0.38%。末尾的 A 表示高級優質鋼。中間的合金元素化學符號含義為：Mn 錳、Si硅、Cr 鉻、W 鎢、Mo 鉬、Ti 鈦、AL 鋁、Co 鈷、Ni 鎳、Nb 鈮、B 硼、V 釩。

碳素工具鋼：因含碳量高，硬而耐磨，常用作工具、模具等。碳素工具鋼牌號前加 T 字，以此和結構鋼有所區別。牌號后的 A 表示高級優質鋼。常用的有 T7、T7A、T8、T8A……T13、T13A等。

合金工具鋼：牌號意義與合金結構鋼相同，只是前面含碳量的數字是以 0.10%為單位（含碳量較高）。例如 9CrSi 中平均含碳量為 0.90%。常用作模具的有 CrWMn、Cr12MoV（作冷沖模用）、5CrMnMo（作熱壓模用）。

灰口鑄鐵：牌號中以灰、鐵二字的漢語拼音第一字母為首，后面第一組數字為最低抗拉強度，第二組數字為最低抗彎強度。常用的有 HT10-26，HT15-33，HT20-40，HT30-54，HT40-68 等，用以鑄造蓋、輪、架、箱體等。

球墨鑄鐵：比灰口鑄鐵強度高而脆性小，常用的牌號有 QT45-0，QT50-1.5，QT60-2 等。第一組數字為最低抗拉強度，最后的數字為最低延伸率%。

可鍛鑄鐵：強度和韌性更高，有 KT30-6，KT35-10 等，牌號意義同上。

銅及銅合金：純銅又稱紫銅，有良好的導電性和導熱性、耐腐蝕性和塑性。電火花加工中廣泛作為電極材料，加工穩定而電極損耗小。牌號有 T1～T4（數字愈小愈純）。銅合金主要有黃銅（含鋅），常用牌號有 H59、H62、H80 等。黃銅電極加工時特別穩定，但電極損耗很大。

鋁及鋁合金：純鋁的牌號有 L1～L6（數字愈小愈純）。鋁合金主要為硬鋁，牌號有 LY11～LY13，用作板材、型材、線材等。

最常用的是硬質合金，具有極高的硬度和耐磨性，廣泛用作工具及模具。由于其成分不同而分為鎢鈷類和鎢鈦類兩大類硬質合金。

鎢鈷類硬質合金：用 YG 表示，如 YG6 代表含鈷量為 6.0%，含碳化鎢為 94%的硬質合金，硬度極高而脆，不耐沖擊，主要用于切削加工鋼的刃具和量具。

鎢鈷鈦類硬質合金：用 YT 表示，除含碳化鎢和鈷外，還加入碳化鈦以增加韌性。例如 YT15代表含碳化鈦 15%的鎢鈷鈦硬質合金，可用于制造模具。

電極材料必須是導電性良好，損耗小，造型容易，并具有加工穩定、效率高、材料來源豐富、價格便宜等特點。常用電極材料有紫銅、石墨、黃銅、銅鎢合金和鋼、鑄鐵等。

紫銅電極：它質地細密，加工穩定性好，相對電極損耗較低小，適應性廣，尤其適用于制造精密花紋模的電極，其缺點為精車、精磨等機械加工困難。

石墨電極：特別適用于大脈寬大電流型腔加工中，電極損耗可做到小于 0.5%，抗高溫，變形小，制造容易，重量輕。缺點：容易脫落、掉渣，加工表面粗糙度較差，精加工時易拉弧。

黃銅電極：黃銅電極最適宜中小規準情況下加工，穩定性好，制造也較容易，但缺點是電極的損耗率較一般電極都大，不容易使被加工件一次成形，所以一般只用在簡單的模具加工、通孔加工、取斷絲錐等。

鑄鐵電極：目前較少應用的一種材料，主要特點：制造容易、價格低廉、材料來源豐富，放電加工穩定性也較好，特別適用于復合式脈沖電源加工，電極損耗一般達 20%以下，對加工冷沖模最適合。

鋼電極：鋼電極在我國應用比較多，它和鑄鐵電極相比，加工穩定性差，效率也較低，但它可把電極和沖頭合為一體，只要一次成形，可縮短電極與沖頭的制造工時。電極損耗與鑄鐵相似，適合“鋼打鋼”冷沖模加工。

銅鎢合金與銀鎢合金電極：由于含鎢量較高，所以在加工中電極損耗小，機械加工成形也較容易，特別適用于工具鋼、硬質合金等模具加工及特殊異形孔、槽的加工。加工穩定，在放電加工中是一種性能較好的材料。缺點：價格較貴，尤其是銀鎢合金電極。

任何金屬材料，無論是黑色金屬還是有色金屬，一般都可以進行熱處理，使金屬材料內部金相結構和晶粒粗細發生變化，從而獲得所需的機械性能，例如改變強度、硬度、塑性、韌性等。其中鋼的熱處理用得最為廣泛，鑄鐵次之。常用的熱處理方法有：退火、回火、正火、淬火和調質等。具體應用如下述。

將鋼件加熱到臨界溫度以上 30～50℃（一般加熱到 750～800℃），保溫一段時間在爐中緩慢冷卻。用于含碳量較高的鑄件和冷軋坯件以及一些硬度較高的合金鋼。其目的是：降低硬度，改善加工性能；增加塑性和韌性；消除內應力，防止零件加工變形；細化晶粒，均勻組織，為保證其他熱處理的質量做好準備。

鋼加熱到臨界溫度以上 30～50℃左右，保溫一段時間，在空氣中冷卻。正火實質是一種特殊形式的退火，其區別在于冷卻速度較退火快。用于低碳、中碳及滲碳鋼件。其目的是得到均勻、細密的結構組織，增加強度與韌性，改善加工性能，為保證其他熱處理的質量做好準備。

鋼件加熱到臨界溫度以上 30～50℃，保溫一段時間，在水、鹽水或油中急速冷卻。用于中等含碳量以上的各種鋼材。其目的是提高中碳鋼的硬度、強度和耐磨性。為提高中碳鋼的機械性能做好內容結構組織的準備。

將工件表面迅速加熱到淬火溫度，然后用水或油使其急速冷卻。根據加熱方式的不同，分為高頻淬火和火焰淬火兩種。用于中等含碳量以上的各種鋼材，其目的是使零件表層獲得高的硬度和耐磨性，而內部仍保持原有的強度和韌性。

將淬硬鋼件加熱到臨界溫度以下，保溫一段時間，在空氣或油中冷卻。根據不同要求，加熱溫度也不同。其目的是消除淬火時產生的內應力及由此所產生的脆性，提高零件的塑性和韌性，得到各種要求的機械性能，穩定組織，穩定尺寸。 3.6 調質

淬火后再經高溫（500～600℃）回火。用于各種中碳鋼的毛坯或粗加工后的制件。其目的是在塑性、韌性和強度方面能獲得較好的綜合機械性能。

模具是利用壓力變形來制做到具有一定形狀和尺寸的制品的工具。在各種材料加工行業中廣泛使用著各種模具。根據有關資料統計，汽車、拖拉機、電器、儀表及計算機等工業，有 60～80%的產品是靠模具沖制或壓制而成的。顯而易見，模具的制造能力與水平是衡量一個國家工業水平的重要標志之一。

1) 按工序的性質分類，有沖孔模，落料模、切邊模、切斷模、剖切模、切口模、整修模等。

2) 按工序的組合分類，有單工序模和多工序模。單工序模又稱簡單模，指在沖床的一次行程中，只完成沖裁中的一個工序，例如沖孔模，落料模。多工序模又分復合模和跳步模（又稱連續模級進模）。復合模指在沖床的一次行程內，在模具的同一位置上完成兩個以上的沖壓工序。且每個工序都在同一制件上，如落料沖孔復合模。跳步模是按照一定順序，在沖床的一次行程內，在模具的不同位置上完成兩個以上的沖壓工序。因此對制件來說，要經過幾個工步，也就是說要經過沖床的幾個行程才能沖成。例如落料沖孔跳步模，就需經沖孔和落料兩次行程。

3) 按模具的結構分類，如按上下模間的導向形式分無導向（敞開式）和有導向（導板、導柱、導筒）沖模。按擋料或送料形式分類，有固定擋料釘，活動擋料銷，導頭和側刃定距的沖模。沖裁模的分類如按凸凹模選用材料不同，又可分為硬質合金沖模、鋼結硬質合金沖模，鋼皮沖模，橡皮沖模等，還有根據凹模的厚薄而著稱的薄板沖模等。

壓彎模：壓彎是使板料、棒料等產生彎曲變形的一種加工方法。壓彎模的結構與一般沖裁模結構相似，分上模部分和下模部分，它由凸凹模定位、卸件、導向及緊固零件等組成。但是壓彎模有它自己的特點，如凸凹模，除一般動作外，有時還需要擺動、轉動等動作。設計壓彎模時，應考慮到制造及修理中能消除回彈的可能性，并能防止壓彎件的偏移，盡量減少壓彎件的拉長，變薄等現象。

引伸模：引伸是將板料沖壓成各種簡單立體形狀的一種加工方法。引伸模的結構一般比較簡單，根據使用的沖床不同，可分為單動沖床引伸模和雙動沖床引伸模；根據引伸工序復合情況，又可分為落料引伸模和落料引伸沖孔模等。

冷擠壓模：冷擠壓是對金屬制件進行少無切削的壓力加工方法之一。金屬的冷擠壓是指在常溫條件下，將冷態的金屬毛坯放在冷擠壓模具的模腔中，利用壓力機的往復運動和壓力作用，使金屬毛坯產生塑性變化，從而獲得所需的形狀尺寸及具有一定機械性能的擠壓件。

冷擠壓模具按工藝性質分類有正擠壓模、反擠壓模、復合擠壓模、鐓擠復合模等。

按導向裝置分類，可分為無導向擠壓模和導向擠壓模。導向擠壓模又可分為導柱導套導向冷擠壓模，導板導向冷擠模和導口導向冷擠模等。按生產的性質分為專用冷擠模和通用的冷擠模。

成形模：當沖裁彎曲、引伸等方法不能滿足制件形狀尺寸要求時，可以采用成形的方法對制件進行加工。所謂成形就是利用各種局部變形（翻邊或起伏、縮口、脹形、矯形和旋壓等）來改變毛坯形狀、尺寸的一種沖壓方法。

型腔模的種類是很多的，按壓制的材料可分為：塑料模、金屬壓鑄模、陶土模、橡膠模、玻璃模及粉末冶金模等。下面以塑料成形為例，簡單介紹型腔模的情況。

1) 壓膠法（又稱壓制法）：是熱固性塑料的主要成形方法之一。在成形前，根據壓制工藝條件，需把模具加熱到成形溫度，然后將壓塑粉或預壓料團加入金屬壓膠模內，使其軟化，并在壓力作用下，使模具閉合，并使塑料流動而充滿型腔，同時發生物理、化學變化而固化定形，脫模后得塑件。壓膠法成形的特點：

成形纖維狀塑件時，熱固直壓成形的，纖維不容易碎斷，故塑件強度較高。

無澆口痕跡，塑件修整容易，外形美觀，但成形纖維狀塑料時，塑件毛邊較厚，塑件修整較為困難。

2) 擠膠法（又稱擠塑法、壓塑法）：閉模后將塑料放入加斷腔，在壓力和成形溫度的作用下，使塑料變成半熔融狀態，通過模具的澆注系統，以高速擠入型腔，并經一定時間的保壓保溫，塑料完全固化，然后開模取出塑件。

塑料在熱與壓力下，通過模具澆注系統，加熱迅速而均勻，保證硬化時間較短。

3) 注射法：將粒狀或粉狀塑料在注射機料筒內受熱熔化到流動狀態，然后用很高壓力和較差快的速度，通過一個狹小的噴嘴和模具的澆注系統，充滿整個型腔，經過一定時間的定形，開啟模具，即可從模具中取出塑件。注射成形的特點：

模具通常設計成固定式，塑件金屬嵌件較多時，嵌件的安裝就較困難。

可分為：熱固性塑料壓膠模、熱固性塑料擠膠模、熱固性塑料注射模及熱塑性塑料注射模。

（c）封閉式壓膠模即加料腔本身就是型腔的延續部分，成形壓力通過上模完全傳到被壓制的塑料件上。

影響加工質量的原因是多方面的，大致與電極材料的選擇、電極制造、電極裝夾找正、加工規準的選擇、操作工藝是否恰當等有關。要防止產生廢品，應注意下列各點。

在型腔加工中，石墨是常用的電極材料，但由于石墨的品種很多，不是所有的石墨材料都可作為電加工的電極材料，應該使用電加工專用的高強度、高密度、高純度的特種石墨。紫銅電極常用于精密的中、小型型腔加工。在使用鑄造或鍛造制造的紫銅坯料做電極時，材質的疏松、夾層或砂眼，會使電極表面本身有缺陷、粗糙和損耗不均勻，使加工表面不理想。

制造電極是電火花加工的第一步，根據圖紙要求，縮放電極尺寸是順利完成加工的關鍵。縮放的尺寸要根據所決定的放電間隙再加上一定的比例常數而定。一般寧肯取理論間隙的正差，即電極的標稱尺寸要偏“小”一些，也就是“寧小勿大”。若放電間隙留小了，電極做“大”了，使實際的加工尺寸超差，則造成不可修廢品。如電極略微偏“小”，在尺寸上留有調整的余地，經過平動調節或稍加配研，可最終保證圖紙的尺寸要求。在型孔加工中無論是制造階梯電極，還是用直接加工電極，由于最終要控制凸凹模具的配合間隙，因此對電極縮放尺寸的要求是十分嚴格的，一般應控制在±0.01mm。

在校正完水平與垂直，最后緊固時，往往會使電極發生錯位、移動，加工時造成廢品。因此，緊固后還要不厭其煩地再找正檢查一下，甚至在加工開始進行了少量進給后，還需要停機再查看一下是否正確無誤。因為電火花加工開始階段是很重要的一個環節，也是需要操作者最精心的時候。

由于電極裝夾不緊，在加工中松動，或找正誤差過大，是造成廢品的一個原因。電極或輔助夾具的微小松動，會給加工深度帶來誤差。有時在多次重復加工中，加工條件相同，但深度誤差分散性很大，往往也是電極松動造成的。加工過程中夾具發熱，也會使電極松動。對于一些小型單電極，只用一個螺栓與電極連接固定，則更容易發生松動，特別是石墨電極采用這種夾固方法是非常不可靠的。

在進行型孔加工中，一般為了減少加工量，都進行預銑或預鉆。加工留量越小，越有利于提高加工速度，但也會給找正帶來困難，造成廢品的潛在危險也越大，多型孔同時加工的場合更是如此，由于預銑、預鉆孔的尺寸不夠均勻一致，往往多數孔已經找正，而有一二個孔略偏。如果觀察粗略，就有可能加工后個別型孔留有“黑皮”而造成廢品。因此在加工初始階段，一定要停機查核，確實無誤后再繼續加工。

了解和掌握脈寬、脈間、電流、電壓、極性等一組電規準對應產生的電極損耗、加工速度、放電間隙、表面粗糙度以及錐度等工藝效果，是避免產生廢品、達到加工要求的關鍵。不控制電極損耗就不能加工出好的型腔，控制不好粗糙度和放電間隙，就不能確定最佳平動量，修光型腔側壁。控制不準放電間隙和粗糙度就加工不出好的型孔。常常有人埋怨電源的電極損耗異乎尋常的大，這往往是由于極性接反了，或者是用高頻、窄脈寬進行型腔的粗加工。

脈沖電源在維修中由于更換了元器件，使脈沖參數發生改變，也會使加工達不到人們預期的效果。或由于電源中元器件損壞、擊穿，引起拉弧放電，也是造成工件嚴重破壞的原因。

在進行尺寸加工時，由于電極長度相對損耗會使加工深度產生誤差。而由于規準變化的不同，誤差也會很不一致，往往使實際加工深度小于圖紙要求。因此一定要在加工程序中，計算、補償上電極損耗量，或者在半精加工階段停機進行尺寸復核，并及時補償由于電極損耗造成的誤差，然后再轉換成最后的精加工。 5.7 正確控制平動量

型腔或型孔的側壁修光要靠平動，既要達到一定粗糙度的要求，又要達到尺寸要求，需要認真確定逐級轉換規準時的平動量。否則有可能還沒達到修光要求，而尺寸已經到限，或者已經修光但還沒有達到尺寸要求。因此，應在完成總平動量 75%的半精加工段復核尺寸，之后再繼續進行精加工。

在型腔加工的底部及彎角處，易出現細線或魚鱗狀凸起，稱為波紋。產生的原因有以下幾方面：

電極損耗的影響：電極材料質量差，方向性不對，電參數選擇不當，造成粗加工后表面不規則點狀剝落（石墨電極）和網狀剝落（紫銅電極）。在平動側面修光后反映在型腔表面上就是“波紋”。

沖油和排屑的影響：沖油孔開得不合理，“波紋”就嚴重；另外排屑不良，蝕除物堆積在底部轉角處，也助長了“波紋”的產生。減少和消除的方法：

采用較好的石墨電極，粗加工開始時用小電流密度，以改善電極表面質量。

采用單電極一修正電極工藝，即粗加工后修正電極，再用平動精加工修正，或采用多電極工藝。

精加工留在型腔表面的黑斑常常給最后的加工帶來麻煩。仔細觀察這部分的表面不平度較周圍其他部分要差。這種黑斑常常是由于在精加工時脈沖能量小，使積留在間隙中的蝕除物不能及時排出所致。因此，在最后精加工時要注意控制主軸進行靈敏的“抬刀”，不使炭黑滯留而產生黑斑。

5.8 注意裝夾在一起的大小電極在放電間隙上的差異（此處主要指側面間隙）

原則上放電間隙應不受電極大小的影響，但在實際加工中，大電極的加工間隙小，而小電極加工間隙反而偏大，一般認為：

大小電極組裝精度可能不一樣，小電極垂直精度不易裝得象大電極那樣高，使其投影面積增大，造成穿孔加工放電間隙擴大。

小電極在穿孔加工過程中容易產生側向振動，造成放電間隙擴大。

由于穿孔進給速度受大電極的限制，使小電極二次放電機會增多，致使其放電間隙擴大。

由于硬質合金是粉末冶金材料，它的導熱率低。過大的脈沖能量和長時間持續的電流作用，都會使加工表面產生嚴重的網狀裂紋。因此，為了提高粗加工的速度而采用寬脈寬、大電流加工是不可取的。一般宜采用窄脈寬（50μs 以下）高峰值電流，短促的瞬時高溫使加工表面熱影響層較淺，避免裂紋發生。

在加工過程中產生的氣體，集聚在電極下端或油杯內部，當氣體受到電火花引燃時，就會象“放炮”一樣沖破阻力而排出，這時很容易使電極與凹模錯位，影響加工質量，甚至報廢。這種情況在抽油加工時更易發生。因此，在使用油杯進行型孔加工時，要特別注意排氣，適當抬刀或者在油杯頂部周圍開出氣槽、排氣孔，以利排出積聚的氣體。

在使用薄型的紫銅電極時，加工中要注意由于電極受熱變形而使加工的型腔產生異常。

另外值得注意的是停機后，由于人為的因素，使電極與工件發生位移。在開機時，又沒注意電極與工件的相對位置，常常會使接近加工好的工件報廢。

電火花加工的蝕除物從間隙排出的過程中，常常在電極與工件間引起電極與加工面的二次放電。二次放電的結果使已加工過的表面再次電蝕，在凹模的上口電極進口處，二次放電機會就更多一些，這樣就形成了錐度。電火花加工的錐度一般在 4′～ 6′之間。二次放電越多，錐度越大。為了減小錐度，首先要保持主軸頭的穩定性，避免電極不必要的反復提升。調節好沖、抽油壓力，選擇好適當的電參數，使主軸伺服處于最佳狀態，既不過于靈敏，也不遲鈍，都可減少錐度。在加工深孔中為了減少二次放電造成錐度超差，常采用抽油加工或短電極的辦法。

加工過程中局部電蝕物密度過高，排屑不良，放電通道、放電點不能正常轉移，將使工具工件局部放電點溫度升高，產生積炭結焦，引起惡性循環，使放電點更加固定集中，轉化為穩定電弧，使工具工件表面積炭燒傷。

防止辦法是增大脈間及加大沖油，增加抬刀頻率和幅度，改善排屑條件。發現加工狀態不穩定時就采取措施，防止轉變成穩定電弧。

石墨在加工前應在油里浸透好，以便在機械加工時，石墨屑不易飛揚，清角線和棱角線不易剝落。石墨和紫銅電極采用一般的機械加工（車、銑、刨、磨等），最后鉗工修正成形。

紫銅電極還可采用線切割加工。一般對于形狀比較簡單的型腔，多數采用單電極成形工藝，即采用一個電極，借助平動擴大間隙，達到修光型腔的目的。所謂單電極，可以是獨塊電極，也可以是鑲拼電極，這由電極加工工藝而定。對于大中型及型腔復雜的模具，可以采用多電極加工，各個電極可以是獨塊的，也可以是鑲拼的，視具體情況而定。

.使用低損耗電源還可以把型腔的整體加工改為型腔的局部加工。

考慮到經濟效益，在能夠采用機械加工的地方盡量用機械加工，對復雜型腔，四周清角、底部圓弧及窄槽等無法用機械加工的地方，則采用局部加工。此外也可采用整體加工和局部加工相結合的方法，即先用石墨電板加工出大致的形狀，然后再用紫銅電極進行局部加工。上述方法均取得很好的效果。

過去型腔電加工絕大多數采用石墨電極，極少采用紫銅電極。那是因為過去型腔模電火花加工絕大多數采用整體加工方式，而且那時雖然也有晶體管和可控硅脈沖電源，但是電極損耗較大，尤其在精規準時，損耗可達 25～30%，不適宜作局部加工。而且大塊石墨容易找到，容易制作，并且份量輕，可磨削，易加工，因而被大量采用。而銅電極，由于大塊紫銅難找，磨削困難，再加上電極損耗后，鉗工修正困難，因此大大限制了紫銅電極的使用。隨著低損耗電源問世以來，型腔電加工工藝也隨之由整體加工逐漸轉為局部加工，不再需要大塊電極，因此，紫銅電極應運而生。局部加工的電極不需要很大，但是幾何形狀較復雜，尺寸精度要求高，因此，人們采用紫銅作為局部加工的電極。

線切割和電火花加工配套應用 中精加工低損耗電源輸出功率較小，生產率略低，加工模具的雙面間隙在 0.1～0.25mm 左右。目前人們還是采用平動方法，擴大間隙來達到修光型腔的目的，但是平動方法也有它的不足之處，仿形精度受到一定影響，四周會產生圓角，底部產生平臺，因此平動量不宜太大，一般為 0.1～0.3mm。因而確定了電極的縮放量為 0.1～0.3mm。根據型腔模具設計原則，電極尺寸的縮放按幾何方法計算，因此在電極設計時只要在技術要求上寫明電極的縮放量即可。目前國內的線切割機床都有間隙補償裝置。線切割機床可利用間隙補償裝置自行切割電極。

如果采取線切割與電火花加工配合應用，可簡化電極設計，保證電極質量，提高工效，縮短制造周期。在電火花加工型腔模具工藝中，除了利用低損耗電源擴大電加工應用范圍及線切割與電加工配合應用外，還有許多方法可以提高型腔模的精度，采用 X、Y、Z、U、C 五軸數控聯動（X 水平方向，Y 水平方向，Z 垂直方向，主軸轉動 U，主軸分度運動 C），采用自動交換電極的電火花加工中心，只要事先調整好電極和編好相應的程序，便能自動加工復雜模具。

寒窗苦讀發表于 2007-5-23 00:20
0 }& \' ]' C1 ^$ ~3 M; O看來樓主對這個比較了解!
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/ H# `8 g9 b; O5 w) U; i) |想問下打硬質合金選用什么材料的電極比較耐用?

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