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車身焊裝夾具手冊(cè)車身焊裝夾具手冊(cè)第PAGE第5頁(yè)車身焊裝夾具手冊(cè)編制:審核:審定:批準(zhǔn):日期:一概念及名稱1.基準(zhǔn)點(diǎn)及車線的規(guī)定一般情況下汽車坐標(biāo)系的原點(diǎn)規(guī)定為車前輪軸心線的中點(diǎn)。TL或X――表示車長(zhǎng) 以車前輪為原點(diǎn)向車尾方向?yàn)檎?,向車頭方向?yàn)樨?fù)。BL或Y――表示車寬 以車的對(duì)稱中心線為原點(diǎn),面對(duì)車的行駛方向,向右正,向左為負(fù)。WL或Z――表示車高以車前輪為原點(diǎn),向上為正,向下為負(fù)。見(jiàn)圖1-1;有時(shí),汽車生產(chǎn)廠家也可自行規(guī)定基準(zhǔn)點(diǎn)及坐標(biāo)系的位置。圖1-1由于夾緊位置的需要而將夾緊單元旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí),其車線的標(biāo)注如圖1-2,其中α≤45o圖1-2夾緊單元(POST)一個(gè)典型的夾緊單元通常包括L板、支板、夾緊臂、定位塊、墊片、回轉(zhuǎn)銷、定位銷、定位銷連接板、到位止動(dòng)塊或限位塊,、連接板、氣缸等。見(jiàn)圖1-3圖1-3夾具一套完整的夾具一般包含若干夾緊單元(POST)、基板(BASE)、舉升機(jī)構(gòu)(LIFTER)甚至旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。根據(jù)操作方式可劃分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具及液壓夾具;根據(jù)控制方式可劃分為氣控夾具、電控夾具等。見(jiàn)圖1-4(手動(dòng)夾具),見(jiàn)圖1-5(氣動(dòng)夾具)。圖1-4 圖1-5二基板(Base板)Base板一般由槽鋼與鋼板焊接而成。槽鋼多采用10#、12#、14b#、16#、20#、25b#等,鋼板厚度多采用t=20mm或t=25mm(此為加工完成的厚度,選用毛料時(shí),因考慮加工余量,相應(yīng)的板厚取t=25mm或t=30mm)。對(duì)于小夾具或滑臺(tái)等亦可采用t=30~40mm的鋼板焊接而成,而對(duì)于總拼夾具以及頂蓋裝焊夾具,其滑臺(tái)及支架則可采用矩形方管與鋼板焊接而成。Base的最大外形尺寸Base的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮焊接及加工的工藝性,以及吊裝、運(yùn)輸?shù)确奖阈?。?duì)Base2m輸?shù)淖畲髮挾龋˙ase本身)2.3m2-1圖2-1而對(duì)于較寬大的Base,為了使其便于加工,往往將其劃分為若干個(gè)Base,Base間則以支架相聯(lián)接,此時(shí)該Base的單側(cè)或雙側(cè)就需加工。見(jiàn)圖2-2(單側(cè)),見(jiàn)圖2-3(雙側(cè))。圖2-2 圖2-3僅加工單側(cè):其寬度不大于2000mm,加工雙側(cè)時(shí)其寬度不大于1600mm,而對(duì)于Base長(zhǎng)度方向的兩端需加工時(shí)其尺寸見(jiàn)圖2-4。圖2-4Base因較高,往往用方管焊接而成,此時(shí)圖2-5Base尺寸與所使用型鋼型號(hào)關(guān)系表:BASE尺寸800X1200800X1200|1000X1600|1500X2000|2000X3200|3000X4000|1000X16001500X20002000X32003000X40003500X5000上面板t1202020202025下面板t2151515202020槽鋼型號(hào)C10C12C14C16C20C25b注:表中所示板厚t1、t2為加工完成的尺寸Base設(shè)計(jì)中應(yīng)注意焊接及加工工藝性槽鋼的布置對(duì)于普通Base而言,槽鋼布置見(jiàn)圖2-6,槽鋼間距為700mm~900mm,個(gè)別情況除外,并且四周槽鋼搭接以八字為主,但如滑臺(tái)以及Base間的連接板等,以方管、矩形管焊合而成的框架結(jié)構(gòu)不允許采用八字結(jié)構(gòu),而在露出型材腹腔的部位加堵,見(jiàn)圖2-7。圖2-6 圖2-7車身焊裝夾具手冊(cè)車身焊裝夾具手冊(cè)第PAGE第6頁(yè)槽鋼的接口見(jiàn)圖2-8圖2-8 圖2-920mm以便焊接。Base2-9所示,突出部便于機(jī)加工時(shí)裝夾。下板的布置如圖2-10圖2-10 圖2-11其加強(qiáng)板的尺寸詳見(jiàn)附表一;Base的起吊裝置小型Base使用起吊環(huán),于Base上表面鉆M30螺孔,鉆孔時(shí)應(yīng)注意起吊鋼絲繩是否會(huì)與Post等發(fā)生干涉;大型Base需采用吊耳,結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-11,其相關(guān)尺寸已形成標(biāo)準(zhǔn)。地腳結(jié)構(gòu)地腳板結(jié)構(gòu)如圖2-12,其中過(guò)孔直徑Ф28,螺孔尺寸為M24,且已形成標(biāo)準(zhǔn)。若Base較矮需加裝支腿時(shí),其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-13。車身焊裝夾具手冊(cè)車身焊裝夾具手冊(cè)圖2-12 圖2-13Base熱膨脹,引起不必要的變形。Base的基準(zhǔn)槽基準(zhǔn)槽的位置應(yīng)優(yōu)先選用車線數(shù)值的100的整倍數(shù),其次選用車線數(shù)值的50的整倍數(shù)。對(duì)于小型Base,基準(zhǔn)槽可貫通,對(duì)于大型Base其基準(zhǔn)槽可斷續(xù),(見(jiàn)圖2-14)此外在設(shè)計(jì)Base鉆孔圖時(shí),盡量避免將孔打入基準(zhǔn)槽內(nèi)。見(jiàn)圖2-15圖2-14 圖2-15LifterPostBaseBase板上開(kāi)出相應(yīng)Base焊接圖中,以便在機(jī)加工前將孔切割出來(lái),尤其當(dāng)Post的氣缸底部與Base面間隙小于25mm或沉入Base面板以下時(shí),其開(kāi)孔尺寸見(jiàn)圖2-16及圖2-17,當(dāng)該P(yáng)ost周圍有其它夾緊單元時(shí),其開(kāi)孔尺寸酌情而定。圖2-16 圖2-17BasePost部位做鏤空處理。第7此外,旋轉(zhuǎn)Base如無(wú)特殊情況,其拐角部位做倒角處理,(見(jiàn)圖2-18第7車身焊裝夾具手冊(cè)車身焊裝夾具手冊(cè)BaseLink

圖2-18當(dāng)焊接線含輸送機(jī)構(gòu)時(shí),為不使各單一夾具,因輸送力的作用而產(chǎn)生偏移,需BaseLinkBase聯(lián)接起來(lái)形成一個(gè)剛體,Baselink100X100100X1502-19Base間尺寸鏈見(jiàn)圖2-20BaseBaseLink2-21圖2-19 圖2-21圖2-20三 L板及H腿L板是固定在Base或H腿上,用以聯(lián)接支板、夾緊臂及定位塊等的專用支座。其高度自100mm至500mm間,每隔50mm劃分為2類9種規(guī)格,已形成標(biāo)準(zhǔn)。見(jiàn)圖3-1及3-2。圖3-1 圖3-2第8頁(yè)車身焊裝夾具手冊(cè)車身焊裝夾具手冊(cè)此外,在特殊場(chǎng)合為減小尺寸或減輕重量,可將L-Plate與支板作為一體或采用其它形式。見(jiàn)圖3-3及3-4。圖3-3 圖3-4在車身線及側(cè)圍線上因采用了輸送機(jī)構(gòu),工件與Base面間尺寸往往較大,此時(shí)就需在L-Plate及Base間采用一個(gè)過(guò)渡的支撐架——H腿。目前H腿的高度自400mm~1000mm間劃分為4類12種規(guī)格。且已形成標(biāo)準(zhǔn)件。見(jiàn)圖3-5及3-6圖3-5 圖3-6四 支板格。見(jiàn)圖4-1第9頁(yè)目前,支板只將定位面與L-plate聯(lián)接起來(lái),其本身并不直接定位工件(個(gè)別情況例外),支板所用材料為Q235-A,依據(jù)合同及技術(shù)協(xié)議其厚度分為格。見(jiàn)圖4-1第9頁(yè)車身焊裝夾具手冊(cè)車身焊裝夾具手冊(cè)第PAGE第13頁(yè)圖4-1當(dāng)支板尺寸過(guò)大時(shí)為減輕重量,可開(kāi)孔處理,見(jiàn)圖4-2;或?qū)⒃揚(yáng)ost分為兩個(gè),見(jiàn)圖。去除圖4-2

圖4-3

圖4-4此外,為使氣缸擺動(dòng)靈活,其吊耳處,應(yīng)為圖4-4結(jié)構(gòu)。當(dāng)Post上定位塊A、B面間的斜角大于10°時(shí),或夾緊臂上裝有斜的Locatepin時(shí),在支板及L-plate間需采用斜鐵,其尺寸標(biāo)注見(jiàn)圖4-5。圖4-5圖5-1 圖5-2 圖5-3五 夾緊臂夾緊臂的夾緊力普通Post中夾緊臂夾緊力不得小于30kgf,當(dāng)Post為雙級(jí)夾緊臂時(shí),第一級(jí)氣缸直徑為Ф63,第二級(jí)氣缸直徑為Ф50。(圖5-1)此外,當(dāng)Post為雙夾緊臂且分為支板和夾緊臂時(shí),支板側(cè)氣缸直徑為Ф63,夾緊臂側(cè)氣缸直徑為Ф50。見(jiàn)圖5-2缸徑(mm)氣缸力(kgf)B/A5078.52.5缸徑(mm)氣缸力(kgf)B/A5078.52.5631254.2802002.8此外,對(duì)于汽車車架類夾具由于其板厚較大,需要夾緊力在50~80kg以上。此時(shí),氣缸直徑應(yīng)為Φ63或Φ80。夾緊臂的開(kāi)啟角度:為方便裝卸工件,必須保證夾緊臂有一定的開(kāi)啟角度,一般而言,夾緊臂打開(kāi)以后,其與工件間隙沿搬運(yùn)方向的投影不小于30mm,見(jiàn)圖5-3。使用氣缸夾緊時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題:5~10mm余量。例75mm70mm5mm的夾緊。HingePin1/2高度以保證氣缸在運(yùn)動(dòng)過(guò)程5-4。Base25mm15mm5-5。5-6。圖5-4 圖5-5e.5-6A≤100B25100≤A≤150B30150≤A≤200B35B可酌情而定。此外對(duì)于地板本體等夾具,由于夾緊臂過(guò)長(zhǎng),不便用鋼板制作,應(yīng)用矩形管制作夾緊臂,既有剛性,重量又輕。但當(dāng)夾緊臂過(guò)長(zhǎng)時(shí)打開(kāi)后會(huì)造成取件困難,此時(shí)可將7。圖5-7

圖5-6夾緊臂上的工藝孔:夾緊臂較長(zhǎng)時(shí)為加工方便,一般開(kāi)有工藝孔,工藝孔的位置及尺寸見(jiàn)圖5-8。圖5-8為便于加工工藝孔,其孔距及孔徑應(yīng)優(yōu)先選用附表二所給數(shù)據(jù)。POSTL-PLATE外都需鍍銅處理。六定位塊為便于調(diào)整,我公司制造的焊接夾具廣泛采用了定位塊。種類定位塊的毛坯已成標(biāo)準(zhǔn)件:依高度劃分為三種規(guī)格50mm、70mm、90mm;依寬度又可劃分為兩種規(guī)格16mm、19mm;依種類又可分為四種見(jiàn)圖6-1。圖6-1關(guān)于定位塊具體應(yīng)用實(shí)例因過(guò)于繁雜,在此不作贅述。 圖6-2材料:普通定位塊毛坯的材料為45#鋼精密鑄造且表面發(fā)黑處理,形面加工后表面高頻淬火HRC32~35,但當(dāng)定位塊與外板等覆蓋件直接接觸時(shí),為避免劃傷工件表面其材料為尼龍,厚度為22,為防止其轉(zhuǎn)動(dòng)一般在支板或夾緊臂上加工止口。見(jiàn)圖6-2七墊片及SidePlate墊片一般與定位塊配合使用,為防止個(gè)別定位塊旋轉(zhuǎn),需加裝SidePlate見(jiàn)圖7-1。圖7-1 圖7-2——t=0.5mm1.0mm7-2;寬度——墊片寬度分為兩種規(guī)格16mm及19mm;長(zhǎng)度——7-3圖7-3 圖7-4車身焊裝夾具手冊(cè)車身焊裝夾具手冊(cè)上述墊片已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)件,具體規(guī)格及尺寸詳見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)件圖冊(cè)(因夾具出廠時(shí)均已經(jīng)過(guò)三坐標(biāo)檢測(cè),而在現(xiàn)場(chǎng)又需要調(diào)整夾具時(shí),加減墊片要做詳細(xì)記錄)SidePlate(見(jiàn)圖7-4)已形成標(biāo)準(zhǔn)件。八 LocatePin為使焊接件在夾具中能夠準(zhǔn)確定位,便于焊接,焊接夾具大量采用了定位銷此外,從分總成夾具至總成夾具應(yīng)盡量采用相同的基準(zhǔn)孔,以免造成基準(zhǔn)不重合誤差。定位銷的設(shè)計(jì)-0.02定位銷的直徑及公差;原則上定位銷的直徑應(yīng)比工件的相應(yīng)孔減0.2mm,時(shí)定位銷公差為d0 。-0.02當(dāng)不得已采用螺孔時(shí)定位銷直徑應(yīng)采用下表:螺柱公稱直徑dM5M6M8M10M12M16精定位孔內(nèi)徑DФ6.2Ф8.2Ф10.2Ф12.2粗定位孔內(nèi)徑DФ6.4Ф8.5Ф10.4Ф12.55~8mm8-1圖8-1 圖8-2其長(zhǎng)度通常為15mm、20mm、25mm三個(gè)系列,且盡量選用長(zhǎng)度大于20的長(zhǎng)銷。AAB8-2;;當(dāng)定位銷直徑D≥32mm時(shí),銷的固定方式見(jiàn)圖8-3;第14當(dāng)定位銷直徑LBracket8-4第14車身焊裝夾具手冊(cè)車身焊裝夾具手冊(cè)第PAGE第16頁(yè)圖8-3 圖8-4: 料 為為;8-58-6形式;8-78-8。圖8-5 圖8-6 圖8-7 圖8-8定位銷的形式定位銷一般分為固定式和滑動(dòng)式,其中滑動(dòng)式又分為手動(dòng)滑動(dòng)和氣動(dòng)滑動(dòng)兩種形式。固定式(8-9);手動(dòng)滑動(dòng)式(8-10);氣動(dòng)滑動(dòng)式分為單銷機(jī)構(gòu)及雙銷機(jī)構(gòu)(8-11),30mm8-12結(jié)構(gòu);圖8-9 圖8-10圖8-11 圖8-12定位銷設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題:8-13;D≥32mm8-14;圖8-13 圖8-148-15;40X408-16;圖8-15 圖8-16當(dāng)工件定位孔傾斜時(shí)(含螺紋孔),D-d≤0.2mmD-d≥0.2mm時(shí),應(yīng)考慮采用伸縮銷;8-17P點(diǎn)為空中虛擬點(diǎn)不便標(biāo)注及測(cè)量,因此必須Q點(diǎn)處標(biāo)注尺寸,P點(diǎn)作為參考;圖8-17車身焊裝夾具手冊(cè)車身焊裝夾具手冊(cè)第PAGE第19頁(yè)采用滑動(dòng)式定位銷及直線導(dǎo)軌、直線軸承時(shí),應(yīng)考慮焊渣飛濺及粉末因素,滑動(dòng)部分應(yīng)加裝防護(hù)套(8-18)濺及垃圾積存而被卡住,設(shè)計(jì)時(shí)要使定位銷的端面比工件端面高。圖8-18九 Bracket為使定位銷兩向可調(diào),我司廣泛采用了PinBracket及Key。目前依長(zhǎng)度的不同將Bracket80100兩個(gè)系列(9-1),同時(shí)每個(gè)系列內(nèi)部又因定位銷及安裝形式A、B、C、D、E9-29-3Bracket8-16。此外,為避免Bracket與工件干涉,可將標(biāo)準(zhǔn)定位銷加長(zhǎng),但加長(zhǎng)時(shí)應(yīng)注意其強(qiáng)度,見(jiàn)圖9-4。圖9-1 圖9-4圖9-2圖9-3十 HingePin及LinkHingePinLink10-1A60,特殊情況可變化。圖10-1 圖10-2HingePin位置的確定確定HingePin的位置在Post設(shè)計(jì)中非常重要,應(yīng)充分考慮以下幾個(gè)方面:10-2;b. 帶定位銷的夾緊臂HingePin的位置應(yīng)與定位孔的位置在一個(gè)平面內(nèi)(為HingePin在支板板上鉆孔位置為整數(shù),HingePin的具體位置可做微調(diào)),以保證10-3;圖10-3 圖10-430Kg裝卸時(shí),Hingpin所處的位置。10-4,AHingepin位置的確定方法相同。Hingepin的種類Hingepin直徑為Φ16t=16A=34t=19時(shí)A=37(10-5),HingpinBushD=18,但有時(shí)因夾緊臂過(guò)重或雙級(jí)夾緊臂中的第一級(jí),BushD=22。圖10-5 圖10-64. Hingepin在一些非標(biāo)準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中需采用特殊的Hingepin時(shí),其結(jié)構(gòu)及尺寸見(jiàn)圖10-6及附表;5. Link的種類Link目前已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)系列,見(jiàn)圖10-7,應(yīng)優(yōu)先選用L=40的Link.。圖10-7十一 H-Link車身焊裝夾具手冊(cè)車身焊裝夾具手冊(cè)第PAGE第21頁(yè)設(shè)計(jì)中遇到夾緊臂打開(kāi)高度受限制且開(kāi)啟角度要求大,或者夾緊臂運(yùn)動(dòng)軌跡受限制時(shí),考慮使用H-Link.,它與普通Link在使用上有區(qū)別,與H-Link相配的氣缸,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中氣缸無(wú)擺動(dòng),可選用防轉(zhuǎn)架將氣缸固定,見(jiàn)圖11-1,一般情況下A=60mm,B=70mm已形成標(biāo)準(zhǔn)。注意:與H-Link擋鐵相接觸的支板側(cè)面一定要加工,且有公差,見(jiàn)圖11-2。圖11-1圖11-2十二 Stopper及Carcher為防止壓緊力或沖擊過(guò)大,造成工件變形或劃傷工件表面,使用Stopper,而在夾緊臂板厚方向有精度要求時(shí)使用Carcher。Carche12-1;Carche12-2;圖12-1 圖12-2當(dāng)夾緊單元中,A、B3mmCarcher4.250Carcher12-4;圖12-3 圖12-45.當(dāng)夾緊臂上有定位銷且距時(shí),使用雙孔6.PostCarcher,12-6;7.為配合不同的支板板厚,StopperCarcherCarcher還分為單孔及雙孔(已形成標(biāo)準(zhǔn))StopperCarcherHingepin,以求得最佳的定位效果。圖12-5 圖12-6十三 BackBarBackBar,將其放置于外BackBar13-1。BackBar應(yīng)使用導(dǎo)電性能良好且耐磨性較好的鉻青銅(QCr0.5)材料,BackBarBackBar10(8)mm,已形成標(biāo)準(zhǔn)。圖13-1十四 GunGuide(焊槍導(dǎo)向)GunGuide主要用于以下幾個(gè)方面:Post較密集,焊槍難于定位在正確的焊點(diǎn)位置;焊點(diǎn)位置及數(shù)量有較高要求;3. 到焊點(diǎn)位置;設(shè)計(jì)焊槍導(dǎo)向時(shí),應(yīng)首先確定焊槍,并將其擺放在正確位置之后進(jìn)行導(dǎo)向設(shè)計(jì)。注意:焊槍導(dǎo)向應(yīng)導(dǎo)引電極臂,不要導(dǎo)電極頭,見(jiàn)圖14-1。焊槍導(dǎo)向一般用尼龍等絕緣材料制成,用沉頭螺釘與支架連接起來(lái)若只導(dǎo)引一個(gè)焊點(diǎn)時(shí),見(jiàn)圖14-2;若焊幾個(gè)焊點(diǎn)且相距不遠(yuǎn)時(shí),可參見(jiàn)車身焊裝夾具手冊(cè)車身焊裝夾具手冊(cè)第第24頁(yè)14-3;尼龍板厚t=10mm,其與支架連接孔見(jiàn)圖14-4;支架可與相鄰Post連接或另外在Base板上單獨(dú)做支架。 圖-1圖14-2 圖14-3 圖14-4十五 工件導(dǎo)向及吊具導(dǎo)向1. 15-1準(zhǔn)。若導(dǎo)向角度較大或?qū)蜉^長(zhǎng)時(shí)可做成圖示15-2的形式。圖15-32. 15圖15-3圖15-1 圖15-2十六 焊槍通過(guò)性當(dāng)夾具在工藝規(guī)劃時(shí),根據(jù)焊點(diǎn)的位置、板厚初選了焊槍,夾具在進(jìn)入建模設(shè)計(jì)時(shí)更要時(shí)時(shí)注意留出焊槍通道,并且每設(shè)計(jì)一個(gè)Post時(shí)就要注意周圍的焊點(diǎn)及焊槍可達(dá)性,當(dāng)夾具模型全部建成后,要進(jìn)行焊槍通道檢驗(yàn)。工件間的間隙,對(duì)于有一定深度的焊點(diǎn)間隙如16-116焊合的工件較小且都位于居中位置更要注意焊槍通道。對(duì)于一些裝焊小件的工位,因小件的工藝性較差,往往一個(gè)孔周圍并沒(méi)太多的翻邊,因而給焊接造成困難,此時(shí)焊槍與定位塊的間隙要酌情而定,但間隙應(yīng)大于5mm圖16-3。 圖16-1 圖16-2此外,在設(shè)計(jì)焊槍時(shí),應(yīng)盡量使電極頭取直,而當(dāng)焊接有一定困難時(shí)才允許使用帶一定斜角的焊槍,見(jiàn)圖16-4。當(dāng)工件較大,基本呈方形,且相對(duì)兩邊有焊點(diǎn),工藝規(guī)劃只有一把焊槍時(shí),應(yīng)考慮采用平面旋轉(zhuǎn)夾具,見(jiàn)圖16-5。當(dāng)工件為一長(zhǎng)條形時(shí),夾具的設(shè)

16-3計(jì)應(yīng)考慮焊4個(gè)方圖 -向進(jìn)入,此時(shí)應(yīng)預(yù)留出足夠的焊槍通道,見(jiàn)圖16-6。當(dāng)所焊小件有定位銷定位,且焊點(diǎn)離定位銷較近時(shí),BRACKET應(yīng)設(shè)計(jì)成如圖16-7形式,不要采用圖16-8結(jié)構(gòu)。16-716-8圖16-5 圖16-6十七磁鐵為裝夾小工件,采用了磁鐵。當(dāng)工件稍結(jié)構(gòu)。注意:此結(jié)構(gòu)一定要加裝銅套,用以防止磁鐵消磁。而當(dāng)工件太小,只可以一個(gè)定位17-2結(jié)構(gòu),但此結(jié)構(gòu)盡量少用。上述兩種結(jié)構(gòu)都已形成標(biāo)準(zhǔn)。 圖17-1 圖17-2十八銅排及電纜安裝方式輔銅排電纜間都有聯(lián)接與絕緣問(wèn)題。變壓器與主銅排間 見(jiàn)圖18-1主排與輔排間 見(jiàn)圖18-2銅排之間 見(jiàn)圖18-3銅排與支座間 見(jiàn)圖18-4焊槍與銅排間 見(jiàn)圖18-5

圖18-1圖18

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