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1、2023年3月28日,财富不应当是生命的目的，它只是生活的工具。比 才,2023年3月28日,亲善产生幸福，文明带来和谐。雨 果,2023年3月28日,复习提问：,1.压缩模塑工艺流程？2.模具有几种分类？,2023年3月28日,1.掌握按结构特征分类的压缩模结构特点，适用场合，以及压缩模的工作原理和动作过程。2.掌握压缩模的设计要点。3、能读懂压缩模的典型结构图和工作原理,目的与要求：,重点和难点：,1.结构选用2.成型零件（加料腔）各部分设计3、压缩模的典型结构,2023年3月28日,13.1 压缩成型工艺,13.1.1、压缩成型原理与特点,压缩成型主要适用于热固性塑料。,一、压缩成型原理
2、 如图,1、可用普通压力机，压力损失小，模具无浇注系统。2、塑件取向程度低，性能均一，塑件高度尺寸精度差。,二、压缩成型特点,2023年3月28日,3、周期长，生产环境差。4、模具磨损严重。5、原料多为热固性塑料。,13.1 压缩成型工艺,13.1.1、压缩成型原理与特点,二、压缩成型特点,2023年3月28日,1、原料的预热烘干。,一、压缩成型前的准备,2、有时须预压成原料型丕。,13.1.2、压缩成型工艺过程,13.1 压缩成型工艺,2023年3月28日,二、压缩成型工艺过程,三、最后对制品的后处理如表13.1,13.1.2、压缩成型工艺过程,13.1 压缩成型工艺,2023年3月28日,
3、压机通过凸模对塑料熔体在冲型与固化时在分型面单位投影面积上施加的压力。,一、压力,13.1.3、压缩成型工艺参数,p成型压力（一般1530Mpa）。pb 压力机液压（Mpa）。D压力机活塞直径。mA塑件与凸模接触部分在分型面上的投影面积。m2,常用热固性塑料成型温度与压力见表13.2,2023年3月28日,压缩成型温度指压缩成型模具温度。,二、压缩成型温度,太高太低,三、压缩时间 部分热固性塑料工艺参数如表13.3,压缩时间在一定温度与一定压力下保持的时间。太长与太短的影响。,常用热固性塑料成型温度与压力见表13.2,13.1.3、压缩成型工艺参数,2023年3月28日,一、压缩模的结构组成
4、如图,13.2.1、压缩模的结构与分类,13.2、压缩模设计,压缩模又称压制模具（简称压模），主要用于成型热固性塑料，也可成型热塑性塑料。,13.2.1、压缩模的结构与分类,2023年3月28日,二、压缩模的分类,1.根据加料室形式分,结构特点：无加料腔凸模与凹模无配合部分有环形挤压面b,.溢式压缩模（又称敞开式压缩模）,优点：结构简单，成本低塑件易取出，易排气安放嵌件方便加料量无严格要求模具寿命长,2023年3月28日,缺点：,合模太快时，塑料易溢出，浪费原料；合模太慢时，易造成飞边增厚；,水平状的飞边难于去处，且影响塑件外观；,凸、凹模配合精度较低；,二、压缩模的分类,1.根据加料室形式分
5、,.溢式压缩模（又称敞开式压缩模）,2023年3月28日,适用范围：,缺点：,小批量或试制、低精度和强度无严格要求的的扁平塑件。,不适用于压制带状、片状或纤维填料的塑料和薄壁或壁厚均匀性要求高的塑件。,二、压缩模的分类,1.根据加料室形式分,.溢式压缩模（又称敞开式压缩模）,2023年3月28日,.不溢式压缩模（又称封闭式压缩模）,结构特点：,加料腔是型腔向上的延续部分。无挤压面。凸模与加料腔有小间隙的配合。,二、压缩模的分类,1.根据加料室形式分,2023年3月28日,优点：,塑件密度大、质量高。对塑料要求不严（以棉布、玻璃布或长纤维填料的塑料均可）。塑件飞边薄且呈垂直状易于去除。,.不溢式
6、压缩模（又称封闭式压缩模）,二、压缩模的分类,1.根据加料室形式分,2023年3月28日,缺点：,模具必须设置推出机构。,加料量必须精确，高度尺寸难于保证。如图,凸模与加料腔内壁有摩擦，易划伤加料腔内部，进而影响塑件外观质量，必须设推出机构。,适用范围：,压制形状复杂，薄壁及深形塑件。,.不溢式压缩模（又称封闭式压缩模）,二、压缩模的分类,1.根据加料室形式分,2023年3月28日,优点：,结构特点：,不必严格控制加料量。不会伤及凹模侧壁。塑件外形复杂时，凸模和加料腔的形状可以简化。,加料腔是型腔向上的扩大延续部分有挤压面,.半溢式压缩模（又称半封闭式压缩模）,二、压缩模的分类,1.根据加料室
7、形式分,2023年3月28日,适用范围：,缺点：,不适用于压制布片或纤维填料的塑料。,流动性较好的塑料和形状较复杂的带小嵌件的塑件。,.半溢式压缩模（又称半封闭式压缩模）,二、压缩模的分类,1.根据加料室形式分,2023年3月28日,上下模分别固定在压力机上下工作台上，开合模与塑件脱模均在压力机上进行。,.固定式压缩模,二、压缩模的分类,2.根据模具在压力机上固定形式分,优点：生产率高，操作简单。模具寿命长。适于批量生产。,缺点：,模具复杂，不便于安放嵌件,2023年3月28日,上模固定于压机上，下模可沿导轨移动（移进被压缩，移出脱模，并加料），移进时靠定位块定位，合模时靠导向机构定位。如书上
8、图13.3,.半固定式压缩模,特点：,介于固定式与移动式之间。,二、压缩模的分类,2.根据模具在压力机上固定形式分,2023年3月28日,上下模均不固定于压机上。如书上图13.4,特点：,与固定式相反,.移动式式压缩模,二、压缩模的分类,2.根据模具在压力机上固定形式分,2023年3月28日,4、水平分型面模具结构简单，操作方便，优先选用。,1、塑件批量大 固定式模具,2、批量中等 固定式或半固定式模具,3、小批量或试生产 移动式模具,13.2.1、压缩模的结构与分类,13.2、压缩模设计,二、压缩模的分类,3.压缩模类型选用原则,2023年3月28日,5、流动性差的塑料，塑件形状复杂不溢式模
9、具,6、塑件高度尺寸要求高，带有小型嵌件 半溢式模具,7、形状简单，大而扁平的盘形塑件 溢式压缩模,13.2.1、压缩模的结构与分类,13.2、压缩模设计,二、压缩模的分类,3.压缩模类型选用原则,2023年3月28日,其中：k修正系数，一般取0.750.90；p单位成型压力（MPa），查表13.2 A型每一型腔的水平投影面积（m2）n压缩模内型腔的个数,已知压机公称压力和塑件尺寸时确定型腔数目,1.压机最大压力,已知型腔数目和塑件尺寸时确定公称压力,模压所需的成型总压力：F模kF机,13.2.2、压缩模与压力机的关系,一、压缩模有关工艺参数的校核,2023年3月28日,开模力计算,2.开（脱
10、）模力校核（针对固定式压缩模）,其中：Fk开模力N Fn模压所需的成型总压力N k压力损耗系数0.10.2,13.2.2、压缩模与压力机的关系,一、压缩模有关工艺参数的校核,2023年3月28日,螺钉数量,2.开（脱）模力校核（针对固定式压缩模）,其中：n螺螺钉数量 F螺每个螺钉所承受的负荷N F螺每个螺钉所承受的符合N,当开模力小于压力机液压缸的回程力。,13.2.2、压缩模与压力机的关系,一、压缩模有关工艺参数的校核,2023年3月28日,校核 Fd压力机顶出杆的最大顶出力N,脱模力计算（针对固定式压缩模）其中：Ft脱模力N Ac塑件侧面积之和m2 pf塑件与金属的结合力MPa,2.开（脱
11、）模力校核（针对固定式压缩模）,13.2.2、压缩模与压力机的关系,一、压缩模有关工艺参数的校核,2023年3月28日,模具完全开模取件的高度压力机的最小开距min,4.合模高度与开模行程校核,13.2.2、压缩模与压力机的关系,一、压缩模有关工艺参数的校核,5.脱模距离的校核,2023年3月28日,压缩模的宽度应小于压力机立柱或框架之间的距离压缩模用螺钉与压力机连接压缩模用压板螺钉与压力机压紧固定，则模具只需设有宽1530mm的凸缘台阶即可供压板施压，如图48。,5.装模尺寸校核,2023年3月28日,压力机最大顶出行程应大于模具所需的推出行程，且必须保证塑件推出型腔后高于型腔表面10mm以
12、上。l=h塑+h加+（1015）L其中：l塑件需推出的高度 h塑塑件最大高度 h加加料腔高度mm L压力机顶出杆最大顶出行程mm,6.顶出机构校核,2023年3月28日,、便于加料,1.加压方向的选择,13.2压缩模设计,13.2.3、压缩模成型零件的设计,2023年3月28日,1.加压方向的选择,、有利于压力传递 还原,13.2压缩模设计,13.2.3、压缩模成型零件的设计,2023年3月28日,1.加压方向的选择,、便于安装和固定嵌件,13.2压缩模设计,13.2.3、压缩模成型零件的设计,2023年3月28日,1.加压方向的选择,、保证凸模的强度,13.2压缩模设计,13.2.3、压缩模
13、成型零件的设计,2023年3月28日,1.加压方向的确定,、便于塑料流动,13.2压缩模设计,13.2.3、压缩模成型零件的设计,2023年3月28日,1.加压方向的确定,、便于抽拔长型芯 比较当塑件上具有多个不同方位的孔或侧凹时，应注意将抽拔距较大的型芯与加压方向保持一致，而将抽拔距较小的型芯设计成能够进行侧向运动的抽芯机构（短型芯侧抽）。,、保证重要尺寸的精度沿加压方向的塑件高度尺寸，因随水平飞边厚度变化而变化，所以精度要求高的尺寸不宜放在加压方向上。,13.2.3、压缩模成型零件的设计,2023年3月28日,2.凸、凹模各组成部分作用,引导环L2 引导凸模顺利进入凹模（主要）减少与加料室
14、侧壁的摩擦,便于排气,2023年3月28日,2.凸、凹模各组成部分作用,配合环L1 防止溢料，但排气必须顺畅,保证凸模与凹模定位准确。,2023年3月28日,2.凸、凹模各组成部分作用,挤压环L3 在半溢式压缩模用以限制凸模下行的位置，保证最薄的水平飞边,L3不宜过大，改进结构如图所示。,2023年3月28日,2.凸、凹模各组成部分作用,储料槽Z 储存余料,13.2压缩模设计,13.2.3、压缩模成型零件的设计,2023年3月28日,2.凸、凹模各组成部分作用,排气溢料槽 排出气体和余料,13.2压缩模设计,13.2.3、压缩模成型零件的设计,2023年3月28日,2.凸、凹模各组成部分作用,
15、加料腔 盛装塑料原料 可以是型腔的延伸，也可按型腔形状扩大成圆形或矩形等,承压块（面）保证凸模进入凹模的深度，使凹模不致受挤压而变形或损坏。如书上图13.19,13.2压缩模设计,13.2.3、压缩模成型零件的设计,2023年3月28日,3.凸模凹模配合的结构形式,、溢式压缩模凸模与凹模的配合 无加料腔，凸、凹模在水平分型面接触 分型面接触面积不宜过大（溢料面或挤压面）溢料面之外增设承压面（图b所示）,13.2压缩模设计,13.2.3、压缩模成型零件的设计,2023年3月28日,3.凸模凹模配合的结构形式,、不溢式压缩模凸模与凹模的配合 加料腔是型腔的延续，凸、凹模间无挤压面凸、凹模配合环不宜
16、太高，以减小摩损凸模与加料腔侧壁摩擦，易造成磨损，改进形式如图4-20,2023年3月28日,3.凸模凹模配合的结构形式,、半溢式压缩模凸模与凹模的配合 加料腔是型腔的扩大，带有水平挤压面模具上必须设计承压面或承压块,13.2压缩模设计,13.2.3、压缩模成型零件的设计,2023年3月28日,1.塑料的体积计算,V原料所需原料K飞边溢料重量系数（一般取塑件体积的5%-10%）k塑料压缩比 查表13.4V塑件塑件体积,13.2压缩模设计,13.2.4、凹模加料腔尺寸计算,2023年3月28日,2.加料室截面积计算,3.加料腔高度的计算,加料室截面积根据模具类型确定：溢式压缩模无加料腔，塑料全部
17、放在型腔中。不溢式压缩模加料腔与型腔截面尺寸相同。半溢式压缩模加料腔等于型腔截面(25)mm宽的挤压面。,13.2压缩模设计,13.2.4、凹模加料腔尺寸计算,2023年3月28日,3.加料腔高度的计算,不溢式压缩模与半溢式压缩模加料腔高度,H加料腔高度mmV原料所需原料mm3Vj加料腔底部以下体积mm3 如图Vx下型芯占有加料腔体积mm3A加料腔截面积mm2,13.2压缩模设计,13.2.4、凹模加料腔尺寸计算,2023年3月28日,常见塑件的脱模方法有手动、机动、气动。,移动式压缩模脱模机构,卸模架脱模,撞击架脱模,撬棒,13.2压缩模设计,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28
18、日,固定式压缩模脱模机构,气吹脱模,其它脱模机构,上推出机构,下推出机构,13.2压缩模设计,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,1.固定式压缩模脱模机构下推出机构,压缩模推出机构与压力机顶出杆的连接方式 如图,不相连结构：推板的复位靠复位杆复位相连结构：这种顶杆即可顶出又可复位,13.2压缩模设计,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,1.固定式压缩模脱模机构下推出机构,推杆推出机构,推杆与固定板间留有0.51mm的间隙，便于推杆自动调整中心，以免模具热膨胀卡死推杆。,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,13.2 压缩模设计,八、脱模机构的设计,
19、1.固定式压缩模脱模机构下推出机构,推杆推出机构,塑件上的嵌件常安插在推杆上,2023年3月28日,1.固定式压缩模脱模机构下推出机构,推管推出机构,用于空心薄壁压缩件，受力均匀，运动平稳。,13.2压缩模设计,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,1.固定式压缩模脱模机构下推出机构,推板推出机构,推出面积大，塑件不易变形，适用于壳体、薄壁、窄长塑件。,13.2压缩模设计,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,1.固定式压缩模脱模机构上推出机构,上推件板定距推出,13.2压缩模设计,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,1.固定式压缩模脱模机构上推出机
20、构,上套筒定距推出机构,13.2压缩模设计,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,1.固定式压缩模脱模机构上推出机构,上推杆推出机构,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,1.固定式压缩模脱模机构其它脱模机构,凹模推出机构：分型后塑件留于凹模内二级推出机构,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,1.固定式压缩模脱模机构其它脱模机构,双推出机构：在上模与下模同设推出机构,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,1.固定式压缩模脱模机构气吹脱模,适用于薄壁壳形塑件和包紧力小、脱模斜度大的场合。,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日
21、,2.移动式压缩模脱模机构撬棒,操作简单，适用于小型模具,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,2.移动式压缩模脱模机构撞击架脱模,一个分型面；二个分型面只适用于小型模具,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,2.移动式压缩模脱模机构卸模架脱模,下卸模架推件杆长度：H1=h1+h2+3?,下卸模架开模杆长度：H2=h1+h2+h4+5,下卸模架开模杆长度：H3=h4+h5+5,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,2.移动式压缩模脱模机构卸模架脱模,下卸模架顶杆加粗长度：H=h+h1+3,下卸模架顶杆全长：H1=h+h1+h2+h3+8,上卸模架推杆加
22、粗长度：H2=h3+h4+10,上卸模架推杆全长：H3=h1+h2+h3+h4+13,13.2.5、脱模机构的设计,2023年3月28日,3.移动式压缩模脱模机构卸模架脱模,下卸模架短顶杆长度：H1=h1+h3+5,下卸模架长顶杆长度：H2=h1+h2+h3+h4-h6+8,上卸模架短推杆长度：H3=h4+h5+10,13.2压缩模设计,13.2.5、脱模机构的设计,上卸模架长推杆长度：H4=h1+h2+h4+h5+15,2023年3月28日,成型塑件上的侧孔和侧凸凹注射模中的某些侧抽芯机构不能用于此（如开合模驱动的斜导柱分型机构）分型与抽芯机构要有足够的强度（受力状态恶劣）可分为机动和手动（
23、较多应用）两种,13.2压缩模设计,13.2.6、压缩模侧抽芯机构设计,2023年3月28日,弯销抽芯机构,斜滑块分型机构,手动模外分型压缩模,手动模外抽芯压缩模,13.2压缩模设计,13.2.6、压缩模侧抽芯机构设计,2023年3月28日,1.弯销抽芯机构,13.2压缩模设计,13.2.6、压缩模侧抽芯机构设计,2023年3月28日,2.斜滑块分型机构,13.2压缩模设计,13.2.6、压缩模侧抽芯机构设计,2023年3月28日,3.手动模外分型压缩模,13.2压缩模设计,13.2.6、压缩模侧抽芯机构设计,2023年3月28日,4.手动模外抽芯压缩模,13.2压缩模设计,13.2.6、压缩
24、模侧抽芯机构设计,2023年3月28日,水平分型面机外装卸式压缩模、不溢式型腔结构,13.2压缩模设计,13.2.6、压缩模侧抽芯机构设计,2023年3月28日,水平分型带齿轮齿条侧抽机构的压缩模,13.2压缩模设计,13.2.6、压缩模侧抽芯机构设计,2023年3月28日,不溢式移动压缩模及卸模架,13.2压缩模设计,13.2.6、压缩模侧抽芯机构设计,2023年3月28日,一、压缩模的典型结构,半溢式固定压缩模,13.3 压缩模典型结构与实例分析,2023年3月28日,一、压缩模的典型结构,不溢式固定压缩模,13.3 压缩模典型结构与实例分析,2023年3月28日,一、压缩模的典型结构,半
25、溢式固定压缩模,13.3 压缩模典型结构与实例分析,2023年3月28日,二、模塑工艺规程的编制,框架塑件材料：酚醛塑料产量：1万件,1.塑件工艺性分析,2.模塑方法选择,3.模塑工艺参数确定,4.模塑设备,13.3 压缩模典型结构与实例分析,2023年3月28日,1.塑件工艺性分析,二、模塑工艺规程的编制,原材料分析(酚醛),可塑性好，力学性能与电绝缘性能良好，收缩及收缩方向性大，硬化速度慢体积比：v=1.82.8cm3/g 压缩比：k=2.53.5密度：p=1.4g/cm3 收缩率：Q=0.6%1%,13.3 压缩模典型结构与实例分析,2023年3月28日,1.塑件工艺性分析,二、模塑工艺
26、规程的编制,塑件结构、尺寸精度、表面要求,最小壁厚6mm，精度等级在5级以下，表面无特殊要求，容易压制成型。,13.3 压缩模典型结构与实例分析,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,二、模塑工艺规程的编制,2.模塑方法选择,酚醛塑料即可用压缩成型也可用注射成型材料的压缩性能优良，且批量不是很高，故采用压缩成型更经济压缩模塑流程：预热，压制，无需后处理,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,二、模塑工艺规程的编制,3.模塑工艺参数确定,查阅资料可得模塑工艺参数：预热温度：预热时间：min 成型压力：a 成型温度：保压时间：（min/mm）,2023年3月
27、28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,二、模塑工艺规程的编制,4.模塑设备选择,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,三、压缩模的设计步骤,1.确定模具结构方案,加压方向与分型面的选择：利于加压、便于加料和安放嵌件、塑件外表面无痕迹凸、凹模的配合形式：半溢式成型零件的结构形式：组合式型腔结构,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,三、压缩模的设计步骤,2.模具设计的有关计算,凹模工作尺寸计算,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,三、压缩模的设计步骤,2.模具设计的有关计算,型芯工作尺寸计算,型芯工作尺寸计算,2023年3月28
28、日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,三、压缩模的设计步骤,2.模具设计的有关计算,凹模加料腔尺寸计算,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,三、压缩模的设计步骤,2.模具设计的有关计算,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,三、压缩模的设计步骤,3.加热与冷却系统设计,加热所需的电功率：P=mq=10kg35W/kg=350W选择电热棒的数量：初步估计模具的外形尺寸，上、下加热板各用三根。,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,三、压缩模的设计步骤,3.加热与冷却系统设计,电热棒的规格：P=P/n=350/658W查表3-29，选
29、用直径和长度分别为13、60的电热棒。冷却系统设计：本模具较小，发热不大，散热良好故不设冷却系统。,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,三、压缩模的设计步骤,4.绘制模具总装图,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,四、凹模的加工工艺,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,四、凹模的加工工艺,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,五、压缩模的装配,装配要求：模具上、下两平面的平行度偏差不大于0.05。A面和B面必须同时接触。保证尺寸60.03mm。,2023年3月28日,13.3 压缩模典型结构与实例分析,五、压
30、缩模的装配,装配步骤：1.修正凹模2.修正固定板固定孔3.将型芯压入固定板4.修凹模上、下两面，使A、B两面达到同时接触5.大固定板上复钻、铰导柱孔。6.将导柱压入固定板7.将固定板底面磨平8.型芯、凹模镀铬、研光9.支承板和固定板铆合,2023年3月28日,结束,压缩成型工艺与压缩模的设计结束请同学们认真复习并做完作业,2023年3月28日,原料放入模具,加热加压使材料成型硬化,取出塑件,一、压缩成型原理,压缩成型原理,2023年3月28日,一模可以压制不同形状、不同重量的塑件，但仅限于流动性好的塑料。,2023年3月28日,可以根据不同塑件的重量和要求分别准确地加料，但是比较麻烦。,202
31、3年3月28日,常用热固性塑料成型温度与压力见表,成型温度,2023年3月28日,压缩模的结构组成,型腔：3、4、7、8、20加料腔：4上部导向机构：6、9侧向分型抽芯机构：20脱模机构11、12、14、15、17、18、19加热系统：2、10支承部件：1、13、16、22,2023年3月28日,常用热固性塑料成型温度与压力见表,2023年3月28日,不溢式压缩模（又称封闭式压缩模）,2023年3月28日,其中：hmin压力机工作台之间最小距离 h模具合模高度,2023年3月28日,其中：L模最小开模距离 hmax压力机工作台之间最大距离,要顺利脱模，需满足：,2023年3月28日,要顺利脱模
32、，需满足：,2023年3月28日,压力机立柱或框架之间的距离,2023年3月28日,溢料式压缩模,2023年3月28日,不溢料式压缩模,2023年3月28日,半溢料式压缩模,2023年3月28日,不溢料式压缩模加料室高度,2023年3月28日,半溢料式压缩模加料室高度,2023年3月28日,推出机构与压力机顶出杆的连接方式,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
