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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 金屬機(jī)身加工工藝：鑄造,、鍛造、沖壓,、CNC [打印本頁]
作者: albert.tang    時(shí)間: 2016-12-19 21:41
標(biāo)題: 金屬機(jī)身加工工藝：鑄造,、鍛造、沖壓,、CNC
近兩年來,，金屬手機(jī)成為行業(yè)的熱點(diǎn)，在消費(fèi)電子產(chǎn)品中應(yīng)用越來越廣,，本文詳細(xì)介紹幾種金屬加工工藝及相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用,。
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: F) ?0 H9 H4 R8 a* }3 N例如：
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( |9 N$ F: e% u# B* x1、CNC+陽極：iPhone 5/6, HTC M7
( l" t. Q8 \7 ?; F% Q8 Y+ l; Y3 ?[attach]409631[/attach]
3 \) ^! m6 `& @2 M6 l
/ w! w( v* z6 x6 J* }  X  G$ s2,、鍛造+CNC：華為P8,，HTC M8
3 h2 @+ ?1 v2 Y6 y5 k9 {+ f[attach]409632[/attach]/ f5 y  g9 j! I; g( D
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3、一次壓鑄：三星A7
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4,、沖壓,、液壓成型：HTC ONE MAX
9 l. {/ t& R5 D  k) B[attach]409634[/attach]
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3 b0 O) k$ @1 K, {5、沖壓+CNC：華為MATE 78 n& B9 n5 A) M) k. {. k: \
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下圖描述了幾種手機(jī)外殼金屬加工工藝在加工成本,、CNC用量,、加工周期、成品率,、可設(shè)計(jì)性,、外觀質(zhì)感的比較。# V0 B3 {6 i- `
[attach]409636[/attach], z5 q$ I9 M9 g7 z2 z
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從整體上分析,，一個(gè)工藝?yán)走_(dá)圖的面積越大,，一般說明其綜合性能越佳；從單個(gè)維度分析,，每個(gè)維度劃分了10個(gè)等級(jí),，分?jǐn)?shù)越高說明某個(gè)工藝在該維度越佳。' j. ~" I6 ~( Q6 Y& p( C

5 m1 H, W$ ?% w$ t( v鑄造 | Casting
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* d# O" z' s" x; v鑄造是人類較早掌握的一種金屬熱加工工藝,，是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一,。鑄造毛坯因近乎成型，而達(dá)到免機(jī)械加工或少量加工的目的,，降低了成本并一定程度上減少了時(shí)間,。1 o) M! i1 Q" P. d

- Y+ b2 R! @3 L3 ]5 P3 I金屬鑄造是將把熔化的金屬液注入用耐高溫材料制作的中空鑄型內(nèi),，冷凝后得到預(yù)期形狀的制品；所得到的制品就是鑄件,。
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& D. f6 D8 Q8 B5 i. l. W% l[attach]409637[/attach]
1 V9 d+ T; d3 A2 [% L( G8 a2 Q# G8 g圖：液體金屬--充型--凝固收縮--鑄件; e+ l" z9 @4 s/ h. b% `& |
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鑄造的分類
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7 c# g5 A& X, {/ U一,、重力鑄造 | Gravity Casting
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是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱澆鑄,。其金屬液一般采用手工倒入澆口,，依靠金屬液自重充滿型腔、排氣,、 冷卻,、開模得到產(chǎn)品。% \, ]4 K$ I% g" Y2 @9 n
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重力澆鑄具有工藝簡單,，模具成本低,，內(nèi)部氣孔少，可進(jìn)行熱處理等優(yōu)勢(shì),，但同時(shí)具有致密性差,，強(qiáng)度稍差，不宜生產(chǎn)薄壁零件,，表面光潔度低,，生產(chǎn)效率低，成本高等缺陷,。$ {$ Y/ A% T4 H5 s0 C& P! S
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二,、壓力鑄造(壓鑄) | Die Casting
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在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型(壓鑄模具)型腔,，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法,。
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" M. F( _1 Q: ]  F, m[attach]409638[/attach]% ]* P, n- [  {
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! h+ C( D+ {% \$ v# s高壓鑄造能夠快速充型，生產(chǎn)效率極高,，產(chǎn)品致密性好,，硬度高，表面光潔度好,，能夠生產(chǎn)壁厚比較薄的零件,；同時(shí)由于采用高壓空氣進(jìn)行充型，內(nèi)部卷入氣體較多,，容易在產(chǎn)品內(nèi)部形成氣孔,，故此不可以進(jìn)行熱處理（熱處理時(shí)內(nèi)部氣體會(huì)膨脹，導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)鼓包或裂開等缺陷）及加工量過大的后期機(jī)加工（避免穿透表面致密層,，露出皮下氣孔,，造成工件報(bào)廢）。
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! D2 P- w1 k- `4 I: K不過,，普通鋁壓鑄工藝存在很難進(jìn)行光滑的鋁氧化膜處理的課題,。原因是,，為了提高流動(dòng)性使其流遍模具的所有區(qū)域，在原料中添加了硅,。因此,，如果要為鋁壓鑄件著色，涂裝之后可能會(huì)因?yàn)轱@得像塑料而失去高檔感,。
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壓鑄工藝應(yīng)用于手機(jī),，可因?yàn)楸砻鏌o法陽極氧化,，大部分企業(yè)采用噴涂處理,，如魅族最新發(fā)布的魅藍(lán)Metal，如下圖,。
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% G  t, U6 K8 ][attach]409640[/attach]
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近日,，日本歐達(dá)可公司(OTAX)宣布開發(fā)出低成本壓鑄工藝實(shí)現(xiàn)光滑鋁氧化膜處理，提升產(chǎn)品高檔感,，已被應(yīng)用于手機(jī)外殼和耳機(jī)部件,，如下圖為丹麥Bang&Olufsen公司采用鋁壓鑄工藝生產(chǎn)的耳機(jī)部件。/ m, E/ z! U0 W: \8 g

" Q0 n% n9 U. Y- V' u; P5 @- x7 X[attach]409641[/attach], F. p9 F% `1 s4 G
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鍛造 | Forging
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1 D: v' r) M9 {: {& u鍛造是金屬壓力加工方法之一,。指利用壓力改變金屬原料形狀,，以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸的鍛件的一種加工工藝,。
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- f! j1 R7 R2 j& F& N4 X1 H& H9 M鍛造的分類
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1,、錘鍛或打鐵 | Hammer or Smith Forging
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錘鍛或打鐵所用的方式相同，系將工作物加熱到鍛造溫度,，在平錘及鉆板之間加以鍛造,； 小件可用手工稱為打鐵；大件則須使用蒸氣錘(Steam Hammer),，如下圖,。其中，工作物放在鉆板與平面錘之間,，至于蒸汽錘的構(gòu)造,，則依鍛造容量而定，輕型者為單機(jī)架式,， 重型者為雙機(jī)架式,。- e, N% j' y, C, ]: Q- A! M3 h

+ X: A0 F/ h! o9 f( @  q! n  o[attach]409642[/attach]
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2、落錘鍛造 | Drop Hammer Forging
3 r# y$ \) I# f5 V5 c2 y2 Z9 p3 f- n$ t  K: x* N
落錘鍛造與平面鍛造的不同,，在于落錘鍛造的錘有模穴,，工作件在模穴中承受兩方面的壓力或沖擊力作用，進(jìn)而依模穴的形狀作塑性變形,。 如下圖所示,，為了使金屬的流動(dòng)能確實(shí)而充份,，往往將鍛造分為若干級(jí)次，每級(jí)的變化為漸進(jìn)式,，以利控制流動(dòng)方向,，至于級(jí)數(shù)的多寡， 端視鍛件的形狀與大小,，金屬的可鍛性及工件尺寸精度要求,。
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[attach]409643[/attach]) x" B; v5 \' k  a5 A" p. W6 @
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3、壓力鍛造（鍛壓） | Press Forging- o/ }3 E' j+ D+ S) f
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壓力鍛造是以慢速的壓力,，使金屬在模內(nèi)擠壓造形的鍛造法,，由于金屬受力的時(shí)間頗長，擠壓作用不僅行之于鍛件表面,，也及于工件的中心部份,，因此，能達(dá)到內(nèi)外均一的效果,，其制品的質(zhì)量亦較錘鍛者為佳,。
5 A) ]: c' e8 x- m2 a8 F
- `+ j5 j0 ]3 f& M鍛壓用于手機(jī)外殼制程可有效減少CNC的時(shí)間，從而相對(duì)成本較低,；并且可選用鋁含量超過95%的鋁合金,，可進(jìn)行陽極氧化。制程：先通過鍛壓得到較厚的手機(jī)結(jié)構(gòu)件粗型,；再CNC銑掉不需要的部分,；NMT得到金屬+塑料一體結(jié)構(gòu)件；陽極氧化表面處理,；最后膠合天線蓋,。
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如OPPO R7/R7 PLUS，如下圖2 ?( z0 K: f  V8 I; w5 H/ K' h

/ q  A, @4 ^) q2 u! t3 y2 o[attach]409645[/attach]( }" y! x  Y# Q# g! a

1 X7 z6 b8 J$ B: ]  Z6 K4,、鍛粗或端壓鍛造 | Upset Forging
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鍛粗或端壓鍛造通常是針對(duì)一均勻長桿的一端欲進(jìn)行鍛粗或造形而來,，如下圖所示。將長桿在模子內(nèi)夾緊,，其一端加熱至高溫,，并順其軸向，再該端加壓,，使其鍛粗或造形,。  9 y4 X7 o2 o2 C" n7 C4 Y

6 c$ L( j4 ?) P' w[attach]409646[/attach]" l0 w& y  c* f3 ]

6 S3 Z4 l4 v( d) K# L( g" w5、滾軋鍛造 | Roll Forging0 P, N& g# g, N

* f2 Y7 X4 w0 ?# f* _' J; \  U滾軋鍛造的原理如下圖,。
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6 S$ ~7 g7 {  {/ b0 r( ][attach]409647[/attach]
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以兩個(gè)非百分之百為圓形的輥?zhàn)樱ㄓ?25~75%的直徑縮減率,，其余部份可依需要切成槽形），將桿料送入其間并夾持之，而后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),，使桿料受軋壓,，使直徑縮減并向前推送；當(dāng)輥?zhàn)釉俎D(zhuǎn)到開口位置時(shí),，可將桿料抽回到原來的位置,，以備次一循環(huán)軋滾，或送到另一溝槽作另一種施工,。
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沖壓 | Punching  k, R" b& c8 G8 Q# k% D; w+ |. C
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金屬?zèng)_壓成型是一種金屬冷處理加工方法,，又被稱之為冷沖壓或板料沖壓，借助沖壓設(shè)備的動(dòng)力,，使金屬板材在模具內(nèi)直接受力成型,，沖壓的零件廣泛應(yīng)用于汽車零件制造和家用電器的制造。
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8 G" \' u: z# g1 d8 q" g; [適用材料：適合大多數(shù)金屬板材,，尤其適合：碳鋼板,，不銹鋼板,，鋁板,，鎂板，銅板和鋅板; P  F9 n; K2 t, h2 o

9 b4 G4 B: \: |2 q+ p6 j/ Z' ~工藝過程
4 ]+ L5 |, }& r; y5 u' E: i
( J6 `9 B( c* p  H3 F! S* o[attach]409648[/attach]* k" M( h$ |2 _; d6 T$ {
9 e& Q8 ]. [& |" d( V) I
1,、將金屬板材固定在模具臺(tái)面上
1 ?6 U' M, y( F" e2,、上方?jīng)_頭垂直下落，使金屬板材在模具內(nèi)部受力成型
3 B  a4 n" e" s: x3,、沖頭上升,，零件被取出等待下一步修邊打磨工序，整個(gè)過程在1s-1min左右
; ?7 p* a; F  p! X- h& ?3 ?, |! \
  y* Z2 `3 Y/ l# {  V" p最近新上市的紅米Note3使用的就是沖壓工藝制作的金屬后蓋,。
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1 V2 S. W& N! a- w* _9 P, G[attach]409649[/attach]6 X4 M5 |0 n- X% i" a5 [/ z2 X
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沖壓的一個(gè)直接好處就是節(jié)省成本,，不用經(jīng)納米注塑，打磨后直接陽極氧化,，量產(chǎn)爬坡很快,；但該技術(shù)的缺點(diǎn)是機(jī)身上下兩端必須是塑料拼接。無法做復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu),，只能用來做后蓋,。
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' q+ s4 f  b6 ]2 xCNC | 數(shù)控機(jī)床
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' _* E' R& l" M, z4 ECNC俗稱“數(shù)控機(jī)床”，即由程序控制的自動(dòng)化機(jī)床,。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序,，通過計(jì)算機(jī)譯碼，使機(jī)床執(zhí)行規(guī)定好了的動(dòng)作,，將一塊原始的金屬板材通過長時(shí)間精密加工,，最終打造成想要的形狀。
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[attach]409650[/attach]7 s2 T, m: [: R8 _
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CNC金屬一體成型,，也就是Unibody一體成型機(jī)身工藝,。先是運(yùn)用在蘋果iPod,，iPad，MacBook中,，最終在iPhone5這一代產(chǎn)品上得以實(shí)現(xiàn),，開始引領(lǐng)全金屬手機(jī)的狂潮。, j0 x: h; ?% m5 }  |

% ~% Q8 k7 g0 E1 U/ K[attach]409651[/attach]: Y4 N- C0 m4 m. b
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iPhone 5,、6采用鋁合金一體成型,，即機(jī)身和邊框都是由一整塊鋁合金CNC加工而成，但考慮到手機(jī)的射頻信號(hào)問題,，機(jī)身會(huì)被分割成幾段,，一般在上下兩端選擇注塑等隔斷。
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- Y, i3 W7 P% _7 D" z/ W2 Z[attach]409652[/attach]
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為了獲得更高品質(zhì)的外觀,，還將進(jìn)行陽級(jí)氧化,、噴砂、拋光等表面處理,，成就獨(dú)特的色彩和光滑的觸感,。7 k) c, Q$ L% a
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3 O) w3 J7 |: X1 I" T; H) k' u[attach]409654[/attach]: ]* g7 Q% c5 h3 `8 W

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作者: 韓寒11    時(shí)間: 2016-12-19 21:51
最近幾年數(shù)控鉆攻機(jī)賣的是很好，都是因?yàn)槭謾C(jī)金屬殼大賣,。表面處理的進(jìn)步,，也提升了手機(jī)殼的檔次
作者: 小河HH    時(shí)間: 2016-12-19 22:25
咋沒有鉆攻機(jī)呢？這是必不可少的呀,。
作者: 喂我袋鹽    時(shí)間: 2016-12-20 14:10
Good,！
作者: 王小廣    時(shí)間: 2016-12-20 15:58
長知識(shí)了
作者: albert.tang    時(shí)間: 2016-12-20 20:04
韓寒11 發(fā)表于 2016-12-19 21:51
% a5 \& j! E1 I最近幾年數(shù)控鉆攻機(jī)賣的是很好，都是因?yàn)槭謾C(jī)金屬殼大賣,。表面處理的進(jìn)步,，也提升了手機(jī)殼的檔次

9 s) d+ _' D1 r! p8 w4 x4 O手機(jī)這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈養(yǎng)活了很多人，不過據(jù)說富士康要在美國建廠了,。/ m9 ?' j. X2 L/ @/ y9 `* c
作者: albert.tang    時(shí)間: 2016-12-20 20:06
小河HH 發(fā)表于 2016-12-19 22:25( K: w# z2 ^8 J; I
咋沒有鉆攻機(jī)呢,？這是必不可少的呀。
" i. K/ h8 ]& v5 y, t2 C
這活CNC能都干了,。3 ~8 p6 w0 J2 r, T8 ~! s- o/ ^
作者: 韓寒11    時(shí)間: 2016-12-20 20:07
albert.tang 發(fā)表于 2016-12-20 20:04
6 H' ?! P" a! V- _手機(jī)這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈養(yǎng)活了很多人,，不過據(jù)說富士康要在美國建廠了。
: p, x7 g8 S; u9 _1 h7 d/ @+ O
也是沒有辦法的事情,，資本都是逐利的,，中國的物流成本太高，各種明規(guī)則潛規(guī)則,，應(yīng)付不來的* `+ L" C5 d. ~7 ]' Y6 t+ D; A
作者: albert.tang    時(shí)間: 2016-12-20 20:12
韓寒11 發(fā)表于 2016-12-20 20:07; }7 f% t* {7 E6 h
也是沒有辦法的事情,，資本都是逐利的，中國的物流成本太高，各種明規(guī)則潛規(guī)則,，應(yīng)付不來的
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外資撤離會(huì)引發(fā)新一輪的失業(yè)潮
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作者: 韓寒11    時(shí)間: 2016-12-20 20:25
目前來看國家不是很在乎,，或者說影響到利益集團(tuán)的政策無法實(shí)行
作者: yuanaiyang    時(shí)間: 2016-12-21 12:14
來學(xué)習(xí)的，謝謝分享
作者: albert.tang    時(shí)間: 2016-12-21 12:20
yuanaiyang 發(fā)表于 2016-12-21 12:14
. `( H3 g# ^: B來學(xué)習(xí)的,，謝謝分享
( l7 }9 s+ W( g
共同學(xué)習(xí)~
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作者: 屏風(fēng)ing    時(shí)間: 2016-12-21 14:37
看到過一種鏡面的手機(jī)殼,，這個(gè)是怎么做出來的啊,？有誰知道
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作者: 黨員先盡興    時(shí)間: 2016-12-21 16:43
屏風(fēng)ing 發(fā)表于 2016-12-21 14:37
. Z4 Q6 ]+ h8 i/ B5 u看到過一種鏡面的手機(jī)殼,，這個(gè)是怎么做出來的啊,？有誰知道
' R; V& U+ J$ S/ M
  做鏡面的話,，應(yīng)該沒那么難，不過整個(gè)手機(jī)殼都做鏡面,，好像不多見,？蘋果的那個(gè)Logo不就是鏡面效果嗎？用高光刀加工好像就行,。
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作者: albert.tang    時(shí)間: 2016-12-21 20:05
黨員先盡興 發(fā)表于 2016-12-21 16:43
1 a5 k$ t( @) `2 _做鏡面的話,，應(yīng)該沒那么難，不過整個(gè)手機(jī)殼都做鏡面,，好像不多見,？蘋果的那個(gè)Logo不就是鏡面效果嗎？用 ...
, ?' ]3 P, c% h# \* H& e6 E
不銹鋼本身就分鏡面和拉絲面,。$ z2 y$ c) Z8 u8 J: t) {
作者: 鄭yijun    時(shí)間: 2016-12-21 22:28
很好，看看
作者: 夢(mèng)縈飛    時(shí)間: 2016-12-21 22:57
長見識(shí)了~
作者: on027    時(shí)間: 2016-12-22 08:41
專業(yè)!
作者: albert.tang    時(shí)間: 2016-12-22 22:06
on027 發(fā)表于 2016-12-22 08:41& @9 B6 F! m4 v  u' X& p1 X
專業(yè)!
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專業(yè)始于專注,！$ c) Q! r6 k$ i; H% @; c% @8 y




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