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注射模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

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注射模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

復(fù) 習(xí)2、 模 架 中 需 要 設(shè) 計(jì) 的 部 分 有 哪 些 ?1.按 料 進(jìn) 料 ( 澆 口 ) 的 形 式 模 架 分 為 哪 兩 大 類 ?3、 默 寫 36種 模 架 . 第六章 注射模的典型結(jié)構(gòu)與注射機(jī) 目的與要求:重點(diǎn)和難點(diǎn):1.了 解 注 射 模 結(jié) 構(gòu) 組 成 ;2.按 結(jié) 構(gòu) 特 征 進(jìn) 行 分 類 的 幾 種 結(jié) 構(gòu) 組 成 、 工 作 原 理 。1、 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 組 成3.掌 握 注 射 機(jī) 最 大 注 射 量 和 鎖 模 力 的 校 核 方 法 。4.掌 握 模 具 與 注 射 機(jī) 安 裝 部 分 相 關(guān) 尺 寸 和 開 模 行程 的 校 核 。 2、 注 射 機(jī) 有 關(guān) 工 藝 參 數(shù) 的 校 核 一 、 典 型 的 注 射 模 具 結(jié) 構(gòu) 1、 定 義 : 注 射 成 型 生 產(chǎn) 中 的 模 具 叫 做 注 射 模 。 2、 注 射 模 具 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 3、 注 射 模 的 結(jié) 構(gòu) 組 成根 據(jù) 各 零 件 所 起作 用 細(xì) 分 型 腔澆 注 系 統(tǒng)導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu)推 出 機(jī) 構(gòu)側(cè) 向 分 型 與 抽 芯 機(jī) 構(gòu)冷 卻 與 加 熱 裝 置排 氣 系 統(tǒng)標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 部 分 4、 注 射 模 的 類 型( 1) 單 分 型 面 注 射 模 具分 開 模 具 取 出 制 品 的 界 面 叫 做 分 型 面 , 整 個(gè) 模 具 中 在 動(dòng) 模和 定 模 之 間 具 有 一 個(gè) 分 型 面 的 注 射 模 叫 做 單 分 型 面 注 射 模 。 ( 2) 雙 分 型 面 注 射 模雙 分 型 面 注 射 模 具 有 兩 個(gè) 分 型 面 , 第 一 分 型 的 目 的 是 拉 出 澆 注 系 統(tǒng)凝 料 , 第 二 次 分 型 的 目 的 是 拉 斷 進(jìn) 料 口 使 澆 注 系 統(tǒng) 的 凝 料 與 塑 料 制品 分 離 , 從 而 頂 出 的 塑 料 制 品 不 需 要 再 進(jìn) 行 去 除 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 的 處理 。 ( 3) 斜 導(dǎo) 柱 側(cè) 向 分 型 與 抽 芯 注 射 模 具當(dāng) 塑 料 制 品 側(cè) 壁 有 通 孔 , 凹 穴 或 凸 臺(tái) 時(shí) , 其 成 型 零 件 必 須制 成 可 側(cè) 向 移 動(dòng) 的 , 否 則 , 塑 料 制 品 無(wú) 法 脫 模 。 帶 動(dòng) 型 芯滑 塊 側(cè) 向 移 動(dòng) 的 整 個(gè) 機(jī) 構(gòu) 稱 側(cè) 向 分 型 與 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 。 ( 4) 帶 活 動(dòng) 鑲 件 的 注 射 模 具有 些 塑 料 制 品 上 雖 有 側(cè) 向 的 通 孔 及 凹 凸 形 狀 , 但 還 有 更 特殊 的 要 求 , 模 具 上 需 要 設(shè) 置 螺 紋 型 芯 或 螺 紋 型 環(huán) 等 。 開 模 時(shí) , 這 些 活 動(dòng) 鑲 件 不 能 簡(jiǎn) 單 地 沿 開 模 方 向 與 塑 件 分 離 , 而 是 必 須 在 塑 件 脫 模 時(shí) 連同 塑 件 一 起 移 出 模 外 , 然 后 通 過(guò) 手 工 或 專 門 的 工 具 將 它 與 塑 件 分 離 , 在 下 一 次 合 模 注射 之 前 , 再 重 新 將 其 放 入 模 內(nèi) 。 ( 5) 齒 輪 齒 條 側(cè) 向 抽 芯 注 射 模 具利 用 斜 導(dǎo) 柱 等 側(cè) 向 抽 芯機(jī) 構(gòu) , 僅 適 用 于 抽 芯 距較 短 的 塑 料 制 品 。 當(dāng) 塑料 制 品 上 側(cè) 向 抽 芯 抽 距大 于 80mm時(shí) , 往 往 采用 齒 輪 齒 條 抽 芯 或 液 壓抽 芯 等 。 ( 5) 熱 流 道 注 射 模 具熱 流 道 注 射 模 常 被 簡(jiǎn) 稱 為 無(wú) 流 道 注 射 模 。 模 具 的 澆 注 系 統(tǒng)中 的 塑 料 始 終 保 持 熔 融 狀 態(tài) 。 開 模 后 , 只 取 塑 料 制 品 而 不帶 澆 道 凝 料 , 這 樣 就 大 大 節(jié) 約 了 塑 料 用 料 , 提 高 了 勞 動(dòng) 生產(chǎn) 率 , 有 利 于 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 化 生產(chǎn) , 保 證 了 塑 料 制 品 的 質(zhì) 量 。但 熱 流 道 注 射 模 具 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ,要 求 嚴(yán) 格 控 制 溫 度 , 因 此 僅適 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 。 二 、 注 射 機(jī)1、 注 射 成 型 設(shè) 備 的 組 成 臥 式 注 射 機(jī) 外 形1 鎖 模 液 壓 裝 置 2 鎖 模 機(jī) 構(gòu) 3 動(dòng) 模 板 4 頂 桿 5 定 模 板 6 控 制 臺(tái)7 料 筒 及 加 熱 裝 置 8 料 斗 9 定 料 加 熱 裝 置 10 注 射 缸 注 射 裝 置注 射 裝 置 的 主 要 作 用 是 使 固 態(tài) 的 塑 料 顆 粒 均 勻 地 塑 化 呈熔 融 狀 態(tài) , 并 以 足 夠 的 壓 力 和 速 度 將 塑 料 熔 體 注 入 到 閉 合的 型 腔 內(nèi) 。 (2) 鎖 模 機(jī) 構(gòu)鎖 模 機(jī) 構(gòu) 的 作 用 分 別 為 : 實(shí) 現(xiàn) 模 具 的 開 閉 動(dòng) 作 。 在 成 型 時(shí) 提 供 足 夠 的 加 緊 力 使 模 具 鎖 緊 。 開 模 時(shí) 推 出 塑 料 制 品 。 (3) 液 壓 傳 動(dòng) 和 電 器 控 制 系 統(tǒng)液 壓 傳 動(dòng) 和 電 器 控 制 系 統(tǒng) 是 保 證 注 射 成 型 按 照 預(yù) 定的 工 藝 要 求 ( 壓 力 、 速 度 、 時(shí) 間 、 溫 度 ) 和 動(dòng) 作 程序 準(zhǔn) 確 進(jìn) 行 而 設(shè) 置 的 。 2、 注 射 成 型 設(shè) 備 的 分 類 (1) 按 設(shè) 備 的 外 形 特 征 分 類 臥 式 注 射 機(jī) 。鎖 模 機(jī) 構(gòu) 與 注 射 裝 置 的 軸 線 呈 一 直 線 水 平 布 置 。 臥 式 注射 機(jī) 的 注 射 裝 置 和 定 模 板 設(shè) 置 在 設(shè) 備 的 一 側(cè) , 而 鎖 模 機(jī)構(gòu) 、 動(dòng) 模 板 、 推 出 機(jī) 構(gòu) 則 設(shè) 計(jì) 在 另 一 側(cè) 。 這 是 注 射 機(jī) 最普 通 、 最 主 要 的 形 式 。 臥 式 注 射 機(jī) 的 主 要 優(yōu) 點(diǎn) : 重 心 低 、 穩(wěn) 定 ; 加 料 、 操 作 及 維 修 方 便 ;塑 料 制 品 可 自 行 脫 落 , 易 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 化 生 產(chǎn) 。 立 式 注 射 機(jī)鎖 模 機(jī) 構(gòu) 與 注 射 裝 置 的 軸 線 呈 一 直 線 垂 直 排 列 。 立 式 注 射機(jī) 的 注 射 裝 置 和 定 模 板 設(shè) 置 在 設(shè) 備 的 上 部 , 而 鎖 模 機(jī) 構(gòu) 、動(dòng) 模 板 、 推 出 機(jī) 構(gòu) 均 設(shè) 置 在 設(shè) 備 的 下 部 。 1注 射 裝 置 2機(jī) 身 3鎖 模 機(jī) 構(gòu) 優(yōu) 點(diǎn) :占 地 少 ; 模 具 拆 裝 方 便 ; 易于 安 放 嵌 件 。缺 點(diǎn) : 重 心 高 ; 加 料 困 難 ; 推 出 塑料 制 品 由 手 工 取 出 , 不 易 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng)化 生 產(chǎn) ; 容 積 較 小 。 角 式 注 射 機(jī)鎖 模 機(jī) 構(gòu) 與 注 射 裝 置 的 軸 線 相 互 垂 直 排 列 。 這 種 注 射 機(jī) 的注 射 裝 置 為 直 立 布 置 , 鎖 模 、 頂 出 機(jī) 構(gòu) 以 及 動(dòng) 、 定 模 板 按臥 式 排 列 , 或 相 反 。優(yōu) 點(diǎn) : 適 用 于 中 心 部 分 不 允 許 留 有 澆 口 痕 跡 的 平 面 塑 料 制 品 。缺 點(diǎn) : 加 料 比 較 困 難 , 嵌 件 或 活 動(dòng) 型 芯 安 放 不 便 。 1注 射 裝 置 2機(jī) 身 3鎖 模 機(jī) 構(gòu) (2) 按 塑 化 方 式 分 類 螺 桿 式 注 射 機(jī) 1 2 3 4 柱 塞 式 注 射 機(jī) 3 注 射 成 型 設(shè) 備 規(guī) 格 及 基 本 技 術(shù) 參 數(shù)在 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 時(shí) , 必 須 熟 悉 所 選 用 注 射 機(jī) 的 基 本 技 術(shù)參 數(shù) , 這 樣 才 能 保 證 設(shè) 計(jì) 的 注 射 模 具 符 合 要 求 , 并 能 安 裝在 注 射 機(jī) 上 使 用 。 注 射 機(jī) 應(yīng) 具 有 較 完 整 的 技 術(shù) 參 數(shù) , 供 用 戶 選 擇 和 使 用 。注 射 機(jī) 的 基 本 技 術(shù) 參 數(shù) 包 括 最 大 注 射 量 、 注 射 壓 力 、 鎖模 力 、 螺 桿 直 徑 、 開 模 行 程 、 模 板 尺 寸 、 模 具 最 大 和 最小 厚 度 等 。 型 號(hào)項(xiàng) 目 XS-ZS-22 XS-Z-30 XS-Z-60 XS-ZY-125 XS-ZY-250 SZY-300額 定 注 射 量 cm3 30、 20 30 60 125 250 320螺 桿 ( 柱 塞 )直 徑 mm 25 225 2 28 38 42 50 60注 射 壓 力 Mpa 75、 117 119 122 120 109 77.5注 射 行 程 mm 130 130 170 115 160 150注 射 時(shí) 間 s 0.45、0.5 0.7 2.9 1.6 2.0螺 桿 轉(zhuǎn) 速 r/mi n 29、 43、56、 69、83、 101 25、 31、39、 58、32、 89 5090注 射 方 式 雙 柱 塞( 雙 色 ) 柱 塞 式 柱 塞 式 螺 桿 式 螺 桿 式 螺 桿 式鎖 模 力 kN 250 250 500 900 1800 1500最 大 開 模 行程 mm 160 160 180 300 500 340 型 號(hào)項(xiàng) 目 XS-ZS-22 XS-Z-30 XS-Z-60 XS-ZY-125 XS-ZY-250 SZY-300模 具 最 大 厚度 mm 180 180 200 300 350 355模 具 最 小 厚度 mm 60 60 70 200 200 285動(dòng) 、 定 模 固定 板 尺 寸 mm 250 280 250 280 330 440 428 458 598 520 620 520拉 桿 空 間 mm 235 235 235 235 190 300 260 290 448 370 400 300定 位 環(huán) 尺 寸 mm 63.5 63.5 55 100 125 180噴 嘴 球 頭 半徑孔 直 徑 SR12 2 SR12 4 SR12 4 SR12 4 SR18 4 SR18 4 頂 出 形 式 兩 側(cè) 頂 出 兩 側(cè) 頂 出 中 心 頂 出 兩 側(cè) 頂 出 兩 側(cè) 頂 出 兩 側(cè) 頂 出頂 桿 中 心 距 mm 70 170 230 280 280最 大 成 型 面積 cm2 90 90 130 320 550、 500機(jī) 器 外 形 尺寸 mmmmmm 2340 800 1460 234 800 1460 3160 850 1550 3310 750 1550 470 1000 1815 530 940 1815 4、 注 射 機(jī) 的 選 用 ( 1) 注 射 機(jī) 類 型 的 選 擇注 射 機(jī) 類 型 的 選 擇 應(yīng) 根 據(jù) 塑 料 的 品 種 、 塑 料 制 品 的 結(jié) 構(gòu) 、成 型 方 法 、 生 產(chǎn) 批 量 、 現(xiàn) 有 設(shè) 備 及 注 射 工 藝 等 進(jìn) 行 選 擇 。( 2) 注 射 機(jī) 規(guī) 格 的 初 選注 射 機(jī) 規(guī) 格 的 初 選 應(yīng) 根 據(jù) 以 往 的 經(jīng) 驗(yàn) 和 注 射 模 的 大 小 , 先預(yù) 定 注 射 機(jī) 的 型 號(hào) , 之 后 要 進(jìn) 行 以 下 的 效 核 。 ( 3) 注 射 機(jī) 參 數(shù) 的 效 核 注 射 量 的 效 核 。 必 須 使 一 個(gè) 成 型 周 期 內(nèi) 所 需 注 射 的 塑料 熔 體 的 量 ( 容 積 或 體 積 ) 在 注 射 機(jī) 額 定 注 射 量 的 80%以內(nèi) , 其 關(guān) 系 按 以 下 效 核 :nVs+Vj 0.8 V式 中 : n 型 腔 的 數(shù) 目 ;Vs 單 個(gè) 塑 料 制 品 的 容 積 或 質(zhì) 量 ( cm3或 g) ;Vj 澆 注 系 統(tǒng) 和 飛 邊 所 需 塑 料 的 容 積 或 質(zhì) 量 ( cm3或 g) ;V 注 射 機(jī) 額 定 注 量 ( cm 3或 g) 。 鎖 模 力 的 效 核注 射 時(shí) , 為 防 止 模 具 分 型 面 被 模 具 型 腔 壓 力 頂 開 , 必 須 對(duì)模 具 施 以 足 夠 的 鎖 緊 力 , 否 則 在 分 型 面 上 將 產(chǎn) 生 溢 料 。 因此 模 具 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 使 注 射 機(jī) 的 鎖 模 力 大 于 模 具 將 分 型 面 脹 開的 力 , 則 :F Pm(nAs+Aj)式 中 : F 注 射 機(jī) 的 鎖 模 力 ( N) ;As 塑 料 制 品 在 分 型 面 上 的 垂 直 投 影 面 積 ( mm2) ;Aj 澆 注 系 統(tǒng) 在 分 型 面 上 的 垂 直 投 影 面 積 ( mm2) ;n 型 腔 的 數(shù) 目 ;Pm 塑 料 熔 體 在 模 具 型 腔 內(nèi) 的 平 均 壓 力 ( MPa) 。注 射 機(jī) 注 入 的 塑 料 熔 體 流 經(jīng) 噴 嘴 、 流 道 、 澆 口 和 型 腔 , 將 產(chǎn) 生 壓 力損 耗 , 一 般 型 腔 平 均 壓 力 僅 為 注 射 壓 力 PO的 0.250.5即 : Pm =( 0.250.5) PO 常 用 塑 料 可 選 用 的 型 腔 壓 力塑 料 型 腔 平均 壓 力( MPa) 塑 料 型 腔 平均 壓 力( MPa) 塑 料 型 腔 平均 壓 力( MPa) 塑 料 型 腔 平均 壓 力( MPa)高 壓 聚乙 稀 1015 聚 丙 稀 15 AS 30 有 機(jī) 玻璃 30低 壓 聚乙 稀 20 聚 苯 乙稀 1520 ABS 30 醋 酸 纖維 素 脂 30制 品 形 狀 和 精 度 不 同 時(shí) 可 選 用 的 型 腔 壓 力條 件 型 腔 平 均 壓力 ( MPa) 舉 例 條 件 型 腔 平 均 壓力 ( MPa) 舉 例易 于 成 型 的 塑 料 制 品 25 PE、 PS等 壁厚 均 勻 的 日用 品 、 容 器類 高 粘 度 、 精度 高 塑 料 35 ABS、 POM等機(jī) 械 零 件 、精 度 高 的 制品普 通 塑 料 制品 30 薄 壁 容 器 類 粘 度 特 別 高 、精 度 高 塑 料 40 高 精 度 的 機(jī)械 零 件 注 射 壓 力 的 效 核是 指 注 射 機(jī) 料 筒 內(nèi) 柱 塞 或 螺 桿 施 加 于 熔 融 塑 料 的 單 位 的壓 力 , 它 用 于 克 服 熔 料 流 經(jīng) 噴 嘴 、 流 道 和 型 腔 時(shí) 的 流 動(dòng)阻 力 。通 常 注 射 機(jī) 的 壓 力 要 大 于 塑 料 制 品 成 型 時(shí) 的 壓 力 , 即 : Pz Pch式 中 : Pz 注 射 機(jī) 的 最 大 注 射 壓 力 ( MPa) ;Pch 塑 料 制 品 成 型 時(shí) 所 需 的 注 射 壓 力 ( MPa) ; ( 4) 安 裝 部 分 的 尺 寸 效 核規(guī) 格 不 同 的 注 射 機(jī) 可 安 裝 的 模 具 最 大 與 最 小 厚 度 , 動(dòng) 、定 模 固 定 板 上 安 裝 螺 孔 的 尺 寸 與 拉 桿 間 距 、 噴 嘴 的 孔 徑與 球 半 徑 等 也 各 不 相 同 , 因 此 在 模 具 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 對(duì) 有 關(guān) 尺寸 進(jìn) 行 效 核 , 以 便 模 具 能 順 利 地 安 裝 在 注 射 機(jī) 上 使 用 ,并 能 生 產(chǎn) 出 合 格 的 塑 料 制 品 。 模 具 厚 度 及 其 長(zhǎng) 與 寬 的 效 核注 射 機(jī) 規(guī) 定 的 模 具 最 大 與 最 小 厚 度 是 指 動(dòng) 模 板 閉 合 后 達(dá)到 規(guī) 定 鎖 模 力 時(shí) 動(dòng) 模 板 和 定 模 板 間 的 最 大 與 最 小 距 離 ,因 此 所 設(shè) 計(jì) 模 具 的 厚 度 應(yīng) 處 在 注 射 機(jī) 規(guī) 定 的 模 具 最 大 與最 小 厚 度 范 圍 內(nèi) , 即 按 下 式 效 核 : Hmin Hm Hmax 式 中 : Hm 模 具 的 實(shí) 際 厚 度 ( mm) ;Hmin 注 射 機(jī) 允 許 的 模 具 最 小 厚 度 ( mm) ;Hmax 注 射 機(jī) 允 許 的 模 具 最 大 厚 度 ( mm) ;如 果 模 具 太 厚 , 則 無(wú) 法 安 裝 在 注 射 機(jī) 上 ; 反 之 太 小 , 需要 增 加 墊 板 。 模 具 的 長(zhǎng) 度 和 寬 度 要 與 注 射 機(jī) 拉 桿 間 距 相適 應(yīng) , 使 模 具 安 裝 時(shí) 可 以 穿 過(guò) 拉 桿 空 間 在 動(dòng) 、 定 模 固 定板 上 固 定 。 噴 嘴 尺 寸 的 效 核注 射 機(jī) 的 噴 嘴 頭 部 的 球 面 半 徑 R1應(yīng) 與 模 具 主 流 道 始 端 的 球面 半 徑 R2吻 合 , 以 免 高 壓 熔 體 從 縫 隙 處 溢 出 。 一 般 球 面 半徑 R2應(yīng) 比 噴 嘴 頭 半 徑 R1大 12mm,否 則 主 流 道 內(nèi) 的 塑 料 凝 料無(wú) 法 脫 出 , 1噴 嘴 2澆 口 套 3定 模 板 定 位 環(huán) 尺 寸 的 效 核為 了 使 模 具 的 主 流 道 的 中 心 線 與 注 射 機(jī) 噴 嘴 的 中 心 線 相 重合 , 為 此 在 注 射 機(jī) 定 模 固 定 板 上 設(shè) 定 定 位 孔 模 具 則 相 應(yīng) 設(shè)計(jì) 有 定 位 環(huán) ,定 位 環(huán) 與 定 位 孔 之 間 呈 間 隙 配 合 。 定 位 環(huán) 的高 度 , 一 般 小 型 模 具 為 810mm; 大 型 模 具 為 1015mm。 螺 孔 尺 寸 的 效 核注 射 模 具 的 動(dòng) 模 和 定 模 固 定 板 應(yīng) 分 別 與 注 射 機(jī) 動(dòng) 模 板 、 定模 板 上 的 螺 孔 相 適 應(yīng) 。模 具 在 注 射 機(jī) 上 的 安 裝 方 法 有 螺 釘 直 接 固 定 和 壓 板 固 定兩 種 形 式 。 采 用 螺 釘 固 定 時(shí) , 模 具 固 定 板 上 的 螺 孔 必 須與 注 射 機(jī) 模 板 上 的 螺 孔 完 全 相 吻 合 , 一 般 用 于 重 量 較 大的 模 具 , 以 保 證 安 全 ; 而 采 用 壓 板 固 定 的 靈 活 性 大 。 1注 射 機(jī) 的 頂 桿 2注 射 機(jī) 的 動(dòng) 模 固 定 板 3壓 板 4動(dòng) 模5注 射 機(jī) 的 拉 桿 6螺 釘 7定 模 8注 射 機(jī) 定 模 固 定 板 9噴 嘴 ( 5) 開 模 行 程 的 校 核開 模 行 程 (又 稱 合 模 行 程 )是 指 模 具 開 合 過(guò) 程 中 動(dòng) 模 固 定板 的 移 動(dòng) 距 離 。 注 射 機(jī) 開 模 行 程 是 有 限 制 的 , 塑 料 制 品 從模 具 中 取 出 時(shí) 所 需 要 的 開 模 距 離 必 須 小 于 注 射 機(jī) 的 最 大 開模 距 離 , 否 則 塑 料 制 品 無(wú) 法 從 模 具 中 取 出 。 單 分 型 面 注 射 模S H1 + H2 +( 510) mm 式 中 : S 注 射 機(jī) 的 最 大 開 模 行 程 ( mm) ; H1 塑 料 制 品 頂 出 距 離 ( mm) ; H2 塑 料 制 品 的 高 度 ( 包 括 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 ) ( mm) 。 雙 分 型 面 注 射 模S H1 + H2 +a+( 510) mm 式 中 : a 水 口 推 板 與 定 模 板 之 間 的 分 開 距 離( 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 頂 出 距 離 ) ( mm) 。 ( 6) 頂 出 裝 置 的 校 核 模 具 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 根 據(jù) 注 射 機(jī) 頂 出 裝 置 的 形 式 以 及 頂 桿 的 直 徑 、配 制 和 頂 出 距 離 , 校 核 其 與 模 具 的 推 出 裝 置 是 否 相 適 應(yīng) 。

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