CN101486238A - 模制装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于双色模制的模制装置,所述模制装置设置有可移动的分隔部件,即使在用于模制第一热塑性树脂的第一腔体和用于模制第二热塑性树脂的第二腔体形状上完全不同或者它们的连接部分不是简单的形状时也能够使用,也就是说,用于整体模制两类热塑性树脂以制造双色成形制品的模制装置具有可移动的分隔部件,所述分隔部件将用于模制两类热塑性树脂的空间分隔成用于模制第一热塑性树脂的第一空间和用于模制第二热塑性树脂的第二空间,其中可移动的分隔部件设置有孔,所述孔形成第二空间的一部分。
Description
技术领域
本发明涉及一种模制装置,所述模制装置整体地模制两类热塑性树脂以制造双色的成形制品,更特别地,本发明涉及一种用于成形制品的模制装置,所述成形制品包括主要部分和衬垫部分,所述模制装置通过第二热塑性树脂模制主要部分,通过第一热塑性树脂模制衬垫部分。
背景技术
当由于物理属性的要求或者设计要求有必要使用具有不同颜色的多种类型的树脂或者多种同类型的树脂来模制一个制品时,在过去已经使用了双色模制方法。此双色模制方法首先将第一熔融树脂注射到第一腔体内以模制第一树脂部分,然后将第二熔融树脂注射到与第一腔体邻接的第二腔体内以模制第二树脂部分。通过这样做,第一树脂部分和第二树脂部分熔融地粘合在一起,从而模制出成整体的双色成形制品。
使用此双色模制方法时,有必要将第一腔体和第二腔体隔开以便限制第一熔融树脂流向第二腔体。按照此方法,当使用多个不同的模具时,存在将模具自身隔开的方法,但是在使用一种模具时,如在日本专利公开(A)No.11-48284中所描述的,通过滑动型芯(可移动的分隔部件)进行分隔是经常使用的方法。
当第一腔体和第二腔体简单、形状相似并且它们之间的连接部分也是形状简单时,能够使用在日本专利公开(A)No.11-48284中所描述的滑动型芯。然而,当第一腔体用于衬垫部分和第二腔体用于主要部分时,第一腔体和第二腔体的形状将完全不同或者它们之间的连接部分的形状也不再简单。也就是说,当双色成形制品包括主要部分和衬垫部分时,不能使用日本专利公开(A)No.11-48284中的滑动型芯。
发明内容
考虑到上述问题作出本发明,并且本发明的目标在于提供一种用于双色模制的模制装置,所述模制装置设置有可移动的分隔部件,即使在用于模制第一热塑性树脂的第一腔体和用于模制第二热塑性树脂的第二腔体形状完全不同或者它们的连接部分的形状不简单时,也能够使用该分隔部件。
本发明提供以下方面的模制装置作为用于解决上述问题的手段。根据本发明的第一方面,模制装置(100)的特征在于,可移动的分隔部件(3)设置有孔(3a),所述孔(3a)形成第二空间(11b)的一部分。
在孔(3a)中,可以形成具有衬垫部分(52)的在主要部分(51)上的连接部分(51a)。孔(3a)可以形成为任何形状,孔的形状传递给连接部分(51a),所以连接部分(51a)也可以形成为任何形状。因此,即使在第一腔体(11a)和第二腔体(11b)具有完全不同的形状时和在它们的连接部分(51a)不是简单形状时,也能够使用可移动的分隔部件(3)。
根据本发明的第二方面,模制装置(200、300)的特征在于,可移动的分隔部件(22、32)设置有第一空间(22a、32a)。因此,可以制造各种形状的由第一树脂模制的部分。
根据本发明的第三方面,模制装置(100、200、300)的特征在于,第一热塑性树脂是软树脂,第二热塑性树脂是硬树脂,双色成形制品(50、60、70)包括主要部分(51、61、71a)和衬垫部分(52、62、71b),主要部分(51、61、71a)由第二热塑性树脂制成,并且衬垫部分(52、62、71b)由第一热塑性树脂制成。
传统地,主体由树脂模制并且与单独制造的衬垫装配以形成成品。通过整体模制主体和衬垫,能够减少质量控制成本、装配成本以及维护和管理成本。
根据本发明的第四实施例,模制装置是用于整体模制许多类型的热塑性树脂以制造多色成形制品的模制装置,所述模制装置的特征在于包括第一至第三方面(100,200,300)的任何一个方面的模制装置。这表明本发明的用于双色模制的模具也能够用于多色模制。要注意的是,在权利要求中和本节中描述的特征的后面括号中的标记显示了与在后面提到的实施例中描述的具体特征的对应关系。
附图说明
通过下面参考附图对优选实施例的描述,本发明的这些和其他目的和特征将变得更清楚,其中:
图1是显示使用本发明的模制装置的模制方法的过程时间图表的视图;
图2是显示使用本发明第一实施例的模制装置,在成形制品取出步骤和封闭的第一空间形成步骤中模制装置的状态的视图;
图3是显示使用本发明第一实施例的模制装置,在成形制品取出步骤和第一树脂注射步骤中模制装置的状态的视图;
图4是显示使用本发明第一实施例的模制装置,在模具关闭步骤和第一和第二空间连通步骤中模制装置的状态的视图;
图5是显示使用本发明第一实施例的模制装置,在第二树脂注射步骤中模制装置的状态的视图;
图6是显示在本发明的第一实施例中形成的双色成形制品的视图;
图7给出了用于说明本发明第一实施例的腔体分隔部件的移动的视图;
图8是显示通过本发明的第二实施例模制的双色成形制品的视图;
图9是显示本发明第二实施例的第一空间部件的移动的视图;
图10是显示通过本发明的第三实施例模制的双色成形制品的使用状态的视图;
图11是显示通过本发明的第三实施例模制的双色成形制品的视图;
图12是显示本发明第三实施例的第一空间部件的移动的视图;和
图13是显示本发明第三实施例的第一空间部件的移动的视图;
其中,1指固定侧模具,2指活动侧模具,3指可移动的腔体分隔部件,4指注射喷嘴,5指小型注射模制单元,6指轴,11指腔体,22指第二实施例的第一空间部件,32指第三实施例的第一空间部件,50指第一实施例的双色成形制品,且100指第一实施例的模制装置。
具体实施方式
下面将要基于附图描述本发明的具体实施例。在本说明书中,“可移动的分隔部件”表示用于将模制两类热塑性树脂的空间分隔为用于模制第一热塑性树脂的第一空间和用于模制第二热塑性树脂的第二空间的部件,而“可移动的第一空间部件”表示自身设置有第一热塑性树脂通过注射填充到其内的第一空间的可移动的分隔部件。而且,在本说明书中,部件的“位移”意思是在部件的平动、转动等所有其他运动中部件表面的至少一个位置的位移。
第一实施例
首先说明本发明的第一实施例。第一实施例是使用将由固定侧模具和活动侧模具形成的腔体分隔为第一空间和第二空间的可移动的腔体分隔部件(以下简称为“腔体分隔部件”)的模制装置100。图6是显示由第一实施例模制的双色成形制品50的示意图。双色成形制品50包括主要部分51和衬垫部分(packing part)52。主要部分51是长方形形状,具有四个凸起部分51a。在每一个圆柱形凸起部分51a上,环形衬垫部分或者密封部分(以下简称为“衬垫部分”)52被熔融粘结来与圆柱形凸起部分51a形成整体。主要部分51(包括凸起部分51a)由硬树脂(第二树脂)例如通常使用的聚丙烯树脂制成,而衬垫部分52由软树脂(第一树脂)例如弹性体(elastomer)制成。
此外,图6显示了双色成形制品,由树脂通道(resin passage)模制成的注口冷料(sprue)51x(见图2)从所述双色成形制品上切去。双色成形制品50可以是例如车载空调零件或者任何其它的外壳、盖或其它产品。当然,主要部分不必包括凸起部分并且可以不是长方形形状,而是圆柱形或者螺旋形状等。此外,衬垫部分不限于环形,它可以是长方形或者任何其它形状。
下面基于图2描述第一实施例的模制装置100。图2是显示模制装置100在第一实施例的成形制品取出步骤和封闭的第一空间形成步骤中的状态的视图。模制装置100具有:固定侧模具1;相对于固定侧模具1能自由打开和关闭的活动侧模具2;和布置在固定侧模具1处并且将由固定侧模具1和活动侧模具2形成的腔体11分隔成第一空间11a和第二空间11b的腔体分隔部件3。腔体分隔部件3也可以布置在活动侧模具2上。固定侧模具1和活动侧模具2通过轴6支撑,所述轴6设置在注射模制聚丙烯(第二树脂)的聚丙烯注射模制机上。固定侧模具1固定到轴6上,同时活动侧模具2引导轴6以滑动的方式沿着直线移动来打开或者关闭模具。
在固定侧模具1的中心部分,固定侧模具1具有***其中的第二树脂注射模制机的注射喷嘴4。聚丙烯(第二树脂)从注射喷嘴4注射。此外,固定侧模具1设置有小型注射模制单元(第一树脂注射模制单元)5、容纳弹性体材料的料斗1a和将弹性体材料从料斗1a输送至小型注射模制单元5的输送通道1b。小型注射模制单元5是用于注射弹性体(第一树脂)的装置,并且具有增塑、称量和供应弹性体的功能。在图2中,小型注射模制单元5构造在模具里面,但是当然它也可以设置在模具外面。
在固定侧模具1和活动侧模具2之间形成用于模制树脂的空间,即腔体11。要注意的是图2的虚线2a′显示了当活动侧模具2夹紧(模具关闭,见图5)时的活动侧模具2的表面2a。固定侧模具1以能使腔体分隔部件3(见图7)自由前进和缩回的方式设置有腔体分隔部件3。腔体分隔部件3缩回(图2中的箭头3x)以分隔腔体11为第一空间11a和第二空间11b。此外,它前进(图4中的箭头3y)以通过腔体分隔部件3的孔3a来连通和打开之前分隔着的第一空间11a和第二空间11b以回复初始的腔体11的状态。第一空间11a是通过注射弹性体而被填充的空间,而第二空间11b是通过注射聚丙烯而被填充的空间。第二空间11b包括熔融树脂通道的注入口11b′。要注意的是第一空间11a和第二空间11b之间的分界线由图2中的虚线2a′显示。
下面参考图7说明腔体分隔部件3的移动。图7给出了显示模具内部结构的视图。图7(a)显示了在腔体分隔部件3处于缩回状态时腔体分隔部件3、小型注射模制单元5和模具腔体11之间的关系,图7(b)只显示了腔体分隔部件3。腔体分隔部件3设置有与成形制品50的凸起部分51a具有一样的直径的孔3a。由于在图7(a)中显示的腔体分隔部件3的缩回状态,通过腔体分隔部件3的扁平部分(没有孔)3b,腔体11被分隔成第一空间11a和第二空间11b。图7(c)是显示当腔体分隔部件3处于前进状态时腔体分隔部件3、腔体分隔部件3的孔3a和模具腔体11之间关系的视图。小型注射模制单元5的位置与在图7(a)中的位置一样。由于腔体分隔部件3的前进状态,隔开的第一空间11a和第二空间11b通过孔3a连通和打开并回复至初始的腔体11。在孔3a中,可以形成带有衬垫部分52的在主要部分51上的连接部分51a。孔3a可以形成为任何形状,孔的形状传递给连接部分51a,这样连接部分51a也可以形成为任何形状。由于这样,即使在第一腔体11a和第二腔体11b具有完全不同的形状和它们的连接部分51a不是简单的形状时,仍然可以使用可移动的分隔部件3。
活动侧模具2使成形制品50在模制后立即粘在活动侧模具2上。在图2中,为了简单起见,正常地四个衬垫部分52和凸起部分51a中,只显示一个。剩下的省略。此外,在成形制品50中,在树脂通道11b′内形成模制的注口冷料51x。注口冷料51x在最终产品中不需要,所以在从模具中取出后它被切断和丢弃。活动侧模具2设置有多个用于从活动侧模具2中分离成形制品50的起模杆7。
下面基于图1描述利用第一实施例的模制装置模制双色成形制品的步骤。图1是显示模制过程的时间图表的视图。在水平轴上的时间单位中,(a)是显示聚丙烯树脂模制步骤的时间图表,(b)显示了第一弹性体的模制步骤,(c)显示了第二弹性体的模制步骤。(a)、(b)和(c)每一个都是通过同一个时间轴显示的。
首先说明(a)和(b)的步骤。在时间t1,活动侧模具2从其夹紧到固定侧模具1的状态(见图5)开始打开。由于注射模制机的液压驱动装置(未显示),活动侧模具2由轴6引导并向左侧方向移动(见图2)。在图2中显示了活动侧模具2的移动停止时的状态。在活动侧模具2开始打开经过了一段时间之后的时间t2,腔体分隔部件3开始向上移动(在图2中的箭头3x方向)。在时间t3,腔体分隔部件3结束了它的向上移动,从而腔体11被分隔成第一空间11a和第二空间11b,并且第二空间11b与第一空间11a完全切断(见图3)。从时间t2至时间t3的时期就成为封闭的第一空间形成步骤F和J。
在时间t3,腔体分隔部件3结束了它向上的移动,从而小型注射模制单元5开始注射熔融的第一弹性体。在时间t5,完成第一弹性体的注射。从时间t3至时间t5的时期就成为第一树脂注射步骤G和K。在时间t5,熔融的第一弹性体通过模具1冷却,并且在时间t6,第一弹性体的固化已经完成。从时间t5至时间t6的时期就成为第一树脂固化步骤H和L。在时间t6,腔体分隔部件3开始向下(图4中的箭头3y方向)移动。在时间t7,腔体分隔部件3结束向下的移动,从而通过经由腔体分隔部件3的孔3a的连通,分隔的第一空间11a和第二空间11b形成了腔体11(见图5)。从时间t6至时间t7的时期就成为第一和第二空间连通步骤I和M。
另一方面,在腔体分隔部件3结束向上移动的时间t3经过一段时间之后的时间t4,活动侧模具2的向左移动完成并且活动侧模具2处于完全打开状态(见图3)。当活动侧模具2处于打开状态时,起模杆7开始向在前面的成形过程中形成并且粘在活动侧模具上的双色成形制品50伸出。在时间t8,起模杆7的伸出长度达到最大并且双色成形制品50从活动侧模具2分离。从时间t1至时间t8的时期就成为成形制品取出步骤A和B。此外,起模杆7的伸出可以在活动侧模具2结束打开之前开始。在双色成形制品50被分离的时间t8,活动侧模具2开始向右移动并且开始闭合模具。与此同时,起模杆7开始朝向它们的初始位置缩回。
在时间t9,活动侧模具2被关闭并夹紧固定侧模具1(见图5)。从时间t8至时间t9的时期就成为模具闭合步骤C。
在时间t9,当模具闭合时,熔融的聚丙烯树脂从注射模制机(未显示)的注射喷嘴4中注入。填充在第一空间11a内的第一弹性体在端面52a(见图7(c))与熔融的聚丙烯熔融粘结。在时间t10,聚丙烯结束注入。从时间t9至时间t10的时期就成为第二树脂注射步骤D。在从时间t10至时间t11期间,熔融的聚丙烯树脂被模具冷却并固化。从时间t10至时间t11的时期就成为第二树脂固化步骤E。通过这样做,模制成由第一树脂(第一弹性体)和第二树脂(聚丙烯)整体模制的双色成形制品50。在时间t11,当聚丙烯结束固化时,模制的一个周期就完成了。在时间t1,下一个模制周期再开始。通过这样做,重复从时间t1至时间t11的步骤从而大批量制造成形制品50。
在模制过程中,成形制品取出步骤(A和B)、模具闭合步骤C、闭合的第一空间形成步骤F、第一树脂注射步骤G、第一树脂固化步骤H和第一及第二空间连通步骤I是并行发生的;闭合的第一空间形成步骤F在成形制品取出步骤起动的时间t1之后开始;并且模具闭合步骤C是在第一和第二空间连通步骤完成的时间t7之后完成的。
也就是说,通过使用在时间段Y的范围内从时间t2至时间t7的时间Z执行弹性体模制过程,过去根本没有积极使用的成形制品取出步骤和模具闭合步骤的时间可以有效地用于模制过程,所述时间段Y是从时间t1至时间t9的成形制品取出步骤和模具闭合步骤需要的时间。这样,可以减少一个周期的成型时间X。
在上面的描述中,描述了仅仅一个与第二树脂(聚丙烯)的模制结合的第一树脂(弹性体)的模制。也就是说,图1中只描述了第一弹性体的(b)模制。然而,如图1(c)中所示,与第一弹性体的模制并行地执行第二弹性体的模制的多色模制是当然可能的,此外,执行多个弹性体模制例如第三弹性体模制、第四弹性体模制等的多色模制当然是可能的。
第二实施例
下面参考图8至图9说明本发明的第二实施例。第二实施例是用可移动的第一空间部件22替代第一实施例的腔体分隔部件3的模制装置200。图8是显示在第二实施例内模制的双色成形制品60的视图,例如汽车空调的门。双色成形制品60包括主要部分61和衬垫部分62。主要部分61具有两块板结合的L形状。衬垫部分62整体模制在L形状的末端部分。衬垫部分62是具有扇形横截面的柱形部件。主要部分61由硬树脂(第二树脂)例如通常使用的聚丙烯树脂制成,而衬垫部分62是由软树脂(第一树脂)例如弹性体制成。
下面参考图9说明第一空间部件的移动。图9给出了显示模具内部结构的视图。图9(a)是显示在闭合状态下第一空间部件22、小型注射模制单元5和腔体(第二空间)之间的关系的视图。图9(b)是显示在与第二空间21连通的状态下第一空间部件22、小型注射模制单元5和腔体(第二空间)之间的关系的视图。在图9中只显示了第一空间部件22的上部而省略了其底部。圆柱形的第一空间部件22具有柱形部分22a,所述柱形部分22a的其圆形横截面的一部分,即扇形部分22b被切去。此外,切掉的扇形柱部分形成第一空间22a。
在图9(a)的状态下,第一空间22a填充有从小型注射模制单元5注射(第一树脂注射步骤)的弹性体。此外,注射和填充的弹性体被冷却并固化(第一树脂固化步骤)。当弹性体固化时,第一空间部件22在图9(b)中的箭头方向上旋转(移位)。当停止旋转时,在图9(b)中的状态下,填充有弹性体的第一空间22a通过它的侧面22c与第二空间21连通(第一和第二空间连通步骤)。然后,第二空间通过注射填充有熔融的聚丙烯(第二树脂注射步骤)。填充在第一空间22a内的弹性体与熔融的聚丙烯在侧面22c熔融粘结。聚丙烯进一步冷却并固化(第二树脂固化步骤)。这样,第一树脂(弹性体)和第二树脂(聚丙烯)整体地模制,从而模制成双色成形制品60。
当模制成双色成形制品60时,模具开始打开。位于第一空间22a中的弹性体和位于第二空间21中的聚丙烯变成整体,粘在活动侧模具上并且与位于固定侧模具中的第一空间22a分离(成形制品取出步骤)。当第一空间22a变空时,第一空间部件22在与图9(b)中的箭头方向相反的方向上旋转并恢复到图9(a)中所示的初始位置,从而第一空间22a与第二空间21切断。这样,形成了被封闭用于通过注射填充有弹性体的第一空间22a(封闭的第一空间形成步骤)。然后,模具关闭(模具闭合步骤)。根据第二实施例,制造各种形状的第一树脂成形零件变得可能。
在第一实施例中说明的时间图表(图1)也可以用作第二实施例中的时间图表。因此,省略第二实施例利用时间图表的说明。
第三实施例
下面参考图10至图13说明本发明的第三实施例。第三实施例是利用第二实施例的可移动的第一空间部件22的修改的模制装置300。图10是显示热敏电阻固定连接件70以及在第三实施例中模制的双色成形制品70(例如汽车空调)的热敏电阻(温度计)73的视图。连接件70由第一连接件71和第二连接件72组成。连接件70通过两部分71和72夹紧热敏电阻73从而通过衬垫部分密封这两部分。
图11是显示第一连接件71的细节的透视图。第一连接件71包括主要部分71a和衬垫部分71b。第二连接件72构造成与第一连接件71类似。此外,主要部分71a由硬树脂(第二树脂)例如通常用的聚丙烯树脂制成,而衬垫部分71b由软树脂(第一树脂)例如弹性体制成。
下面参考图12和图13说明第一空间部件的移动。图12和图13是显示模具的内部结构的视图。图12是显示在闭合状态时第一空间部件32、小型注射模制单元5和腔体(第二空间)31之间关系的视图。图13是显示在第一空间32a与第二空间31连通时的状态下第一空间部件32、小型注射模制单元5和腔体(第二空间)31之间关系的视图。圆柱形第一空间部件32的圆柱侧面的一部分被切掉以形成半圆环形部件。此外,半圆环形部件的切掉部分形成了第一空间32a。
在图12中,第一空间32a填充有从小型注射模制单元5中注射的弹性体(第一树脂注射步骤)。此外,注射和填充的弹性体冷却并固化(第一树脂固化步骤)。然后,第一空间部件22在图12中的箭头方向上上升(移位)。在结束上升后,达到了图13的状态。在此状态下,填充有弹性体的第一空间32a通过侧面32b与第二空间31连通(第一和第二空间连通步骤)。然后,第二空间31通过注射填充有熔融的聚丙烯(第二树脂注射步骤)。在第一空间32a中填充的弹性体在侧面32b与熔融的聚丙烯熔融粘结。此外,聚丙烯冷却并固化(第二树脂固化步骤)。这样,第一树脂(弹性体)和第二树脂(聚丙烯)整体地模制以形成双色成形制品70。
当模制成双色成形制品70时,模具开始打开。位于第一空间32a中的弹性体和位于第二空间31中的聚丙烯变成整体,粘在活动侧模具上并且与位于固定侧模具中的第一空间32a分离(成形制品取出步骤)。当第一空间32a变空时,第一空间部件32在与图12中的箭头方向相反的方向上移位并恢复到图12中所示的初始位置,从而第一空间32a与第二空间31切断。这样,形成了被关闭用于通过注射填充有弹性体的第一空间32a(封闭的第一空间形成步骤)。然后,模具关闭(模具闭合步骤)。根据第三实施例,制造各种形状的第一树脂成形零件变得可能。
在第一实施例中说明的时间图表(图1)也可以用作第三实施例中的时间图表。因此,将省略第三实施例利用时间图表的说明。
通过使用在时间段Y的范围内从时间t2至时间t7的时间Z执行弹性体模制过程,过去根本没有积极使用的成形制品取出步骤(A和B)和模具闭合步骤C的时间可以有效地用于模制过程,所述时间段Y是从时间t1至时间t9的成形制品取出步骤(A和B)和模具闭合步骤C需要的时间。这样,可以减少一个周期的成型时间X。
这样,可以提供即使在用于模制第一热塑性树脂的第一腔体和用于模制第二热塑性树脂的第二腔体是完全不同的形状或者它们的连接部分不是简单的形状时也能够使用的双色模制用的模制装置。
尽管已经参考选择的作为说明目的的具体实施例描述了本发明,但是本领域技术人员应该明白的是,在不偏离本发明基本原理和范围的情况下,可以对这些实施例做出许多修改。
Claims (4)
1、一种模制装置,所述模制装置用于整体模制两类热塑性树脂以制造双色成形制品,具有固定侧模具、能够相对于所述固定侧模具自由打开和关闭的活动侧模具、和可移动的分隔部件,所述可移动的分隔部件布置在所述固定侧模具和所述活动侧模具中的至少一个上,并且将用于模制两类热塑性树脂的空间分隔成用于模制第一热塑性树脂的第一空间和用于模制第二热塑性树脂的第二空间,其特征在于,
所述可移动的分隔部件设置有孔,所述孔形成所述第二空间的一部分。
2、一种模制装置,所述模制装置用于整体模制两类热塑性树脂以制造双色成形制品,具有固定侧模具、能够相对于所述固定侧模具自由打开和关闭的活动侧模具、和可移动的分隔部件,所述可移动的分隔部件布置在所述固定侧模具和所述活动侧模具中的至少一个上,并且将用于模制两类热塑性树脂的空间分隔成用于模制第一热塑性树脂的第一空间和用于模制第二热塑性树脂的第二空间,其特征在于,
所述可移动的分隔部件设置有第一空间。
3、根据权利要求1或2所述的模制装置,其特征在于,
所述第一热塑性树脂是软树脂并且所述第二热塑性树脂是硬树脂,且
所述双色成形制品包括主要部分和衬垫部分,所述主要部分由所述第二热塑性树脂制造,并且所述衬垫部分由所述第一热塑性树脂制造。
4、一种模制装置,所述模制装置用于整体模制多种类型的热塑性树脂以制造多色成形制品,其特征在于包括权利要求1或2的模制装置。
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