運(yùn)動(dòng)鞋工業(yè)制版蹺度轉(zhuǎn)換技術(shù)研究

韓建林，陳媛，廖夢(mèng)旖，陳建亭

(黎明職業(yè)大學(xué) 輕紡工程學(xué)院，福建 泉州 362000)

運(yùn)動(dòng)鞋工業(yè)制版蹺度轉(zhuǎn)換技術(shù)研究

韓建林，陳媛，廖夢(mèng)旖，陳建亭

(黎明職業(yè)大學(xué) 輕紡工程學(xué)院，福建 泉州 362000)

為解決運(yùn)動(dòng)鞋工業(yè)制版技術(shù)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蹺度轉(zhuǎn)換難點(diǎn)的問(wèn)題，著眼降蹺技術(shù)集中且難度較大的前套及后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)，引入二輪降蹺處理技術(shù)。以成型工藝結(jié)構(gòu)為基準(zhǔn)，以前套、前港寶以及后包跟的基本造型變化為研究展開(kāi)路線，貫穿論證了蹺度轉(zhuǎn)換的處理技術(shù)，同時(shí)引入鞋舌部位的工藝蹺處理技術(shù)研究，較為全面地論述運(yùn)動(dòng)鞋工業(yè)制版蹺度處理各類型技術(shù)要點(diǎn)。研究體系針對(duì)性強(qiáng)，務(wù)求工業(yè)技術(shù)的實(shí)用性，成果成功應(yīng)用于相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)。

運(yùn)動(dòng)鞋；工業(yè)制版；蹺度；降蹺

運(yùn)動(dòng)鞋工業(yè)制版過(guò)程中蹺度處理一直以來(lái)是學(xué)術(shù)界攻關(guān)的技術(shù)難點(diǎn)，三維空間下面積的轉(zhuǎn)移勢(shì)必導(dǎo)致成鞋部分架構(gòu)變化而發(fā)生皺褶凸顯現(xiàn)象，因此，技術(shù)研究的難點(diǎn)集中在立體幾何面積轉(zhuǎn)化過(guò)程中接幫結(jié)構(gòu)線長(zhǎng)度與面積同時(shí)守恒，確保成鞋的伏楦效果。國(guó)內(nèi)學(xué)者在這方面的研究相對(duì)薄弱，相關(guān)論述集中在對(duì)蹺度的數(shù)學(xué)換算中，技術(shù)難度大，使用較為不便。本研究著眼降蹺技術(shù)難點(diǎn)，引入二輪降蹺處理，以成型工藝結(jié)構(gòu)為基準(zhǔn)，貫穿論證運(yùn)動(dòng)鞋工業(yè)制版蹺度處理各類型技術(shù)要點(diǎn)，務(wù)求技術(shù)的普適化實(shí)用性，降低產(chǎn)品研發(fā)成本。

1 半面版降蹺(一次降蹺)

將楦肉頭棱線與背中線的交點(diǎn)向上5 mm定點(diǎn)J與后弧凸度點(diǎn)D相連得到JD線。在JD線上距離J點(diǎn)1/4處作垂線垂直背中線，垂足O定為口門點(diǎn)。背中線前尖點(diǎn)定為A，子口線最凸點(diǎn)定為M，后弧線頂點(diǎn)定為Q，后弧最低點(diǎn)定為B，如圖1所示。在樣板紙中間畫(huà)出OAM線。以O(shè)為圓心，將半面版自A點(diǎn)向上移動(dòng)(男鞋20 mm，女鞋18 mm，大童鞋15 mm，小童鞋12 mm)，畫(huà)出OQBM線。以D為圓心，將背中線前尖點(diǎn)移回原A點(diǎn)處，畫(huà)出QD線。以A點(diǎn)為圓心，轉(zhuǎn)至O點(diǎn)與原位置重合，畫(huà)出新的AM線并修順，得到新的半面板，如圖2所示。在降蹺完成后的半面版上進(jìn)行分版結(jié)構(gòu)線的設(shè)計(jì)。

圖1 展平版 圖2 旋轉(zhuǎn)后半面版

2 成型工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)處理

2.1 全套楦工藝結(jié)構(gòu)

在銷售上，運(yùn)動(dòng)鞋款式的劃分一般以功能性為首要要素；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，以運(yùn)動(dòng)鞋的成型工藝為參標(biāo)，將運(yùn)動(dòng)鞋劃分為全套楦工藝結(jié)構(gòu)和半套楦工藝結(jié)構(gòu)。全套楦工藝結(jié)構(gòu)是以幫面與中底的結(jié)合方式進(jìn)行分類，幫腳子口線與中底以拉幫工藝的形式組合成統(tǒng)一的整體。

圖3 中底斷接設(shè)計(jì)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上全套楦工藝幫面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不需要進(jìn)行繃幫量的設(shè)計(jì)，中底的設(shè)計(jì)亦不需要加放任何結(jié)幫量。在進(jìn)行高檔產(chǎn)品的舒適性設(shè)計(jì)時(shí)，中底需要進(jìn)行斷接設(shè)計(jì)。在一五跖趾關(guān)節(jié)線與腰窩之間靠前部位設(shè)計(jì)橫向斷底線，設(shè)計(jì)區(qū)域?yàn)榈谝货胖宏P(guān)節(jié)部位點(diǎn)向后20～35 mm處擇機(jī)選擇斷幫線，如圖3中陰影部分所示。在工藝制作中以拼縫工藝的形式進(jìn)行組合，由于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下前腳掌承受壓力、彎折度及摩擦力都比較大，因此前半部分應(yīng)采用硬度相對(duì)較大的優(yōu)質(zhì)麗芯布，以獲得更大的抗張強(qiáng)度、耐屈撓性和耐摩擦性。后半部分采用麗芯布和高密度海綿或者高密度回力EVA相結(jié)合的材料，增強(qiáng)成鞋的吸濕性、透氣性以及減震性。

2.2 半套楦工藝結(jié)構(gòu)

半套楦工藝結(jié)構(gòu)的概念是相對(duì)于全套楦鞋而提出的，半套楦工藝在制作上后幫與中底縫合在幫底成型時(shí)采用闖楦成型，前幫則采用繃幫的方式。在幫面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)前幫部位子口線需要加放繃幫量，如圖4所示。半套楦鞋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要選擇中底的前后端中點(diǎn)、前掌里外踝跖趾關(guān)節(jié)控制點(diǎn)、后掌里外踝點(diǎn)控制附近找出6個(gè)標(biāo)記點(diǎn)用于控制鞋幫與軟中底的結(jié)合，如圖5所示。

圖4 半套楦鞋結(jié)構(gòu) 圖5 半套楦鞋中底標(biāo)記點(diǎn)

3 前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降蹺技術(shù)(二次降蹺)

前套是運(yùn)動(dòng)鞋前幫最外端位置對(duì)腳趾起保護(hù)作用的部件，亦稱前片、鞋頭、外頭、前包頭等。工藝設(shè)計(jì)上為了增加抗張強(qiáng)度，前套一般采用雙針縫紉機(jī)車雙軌線縫紉。進(jìn)行前套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)最重要的是降蹺過(guò)程中半面板的立體—平面化轉(zhuǎn)化增量面積的消除和子口線增量問(wèn)題的消除，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程檢驗(yàn)本研究主要提出工藝蹺剪位旋轉(zhuǎn)消除法。研究路線以前套及對(duì)應(yīng)前港包的造型式樣為具體路線進(jìn)行針對(duì)性論述，據(jù)此提出的前套類型包含C型、W型、T型、I型、Y型等。子口線的處理以全套楦鞋為例，半套楦鞋的設(shè)計(jì)僅需在示例完成后的子口線對(duì)應(yīng)部位加放繃幫量即可。

3.1 C型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

斷幫線的設(shè)計(jì)自J1點(diǎn)(楦頭凸度點(diǎn)向后3 mm)開(kāi)始，過(guò)J1點(diǎn)垂直背中線向下圓滑連接至斷幫線，取工藝蹺以使縫紉后蹺度自然彎曲。斷幫線走勢(shì)上前段部分平行且高于楦肉頭棱線，后段避開(kāi)一五跖趾位置前后15 mm即可。為了縮減闖楦成型或繃幫成型時(shí)的皺褶，以J1點(diǎn)向前10 mm且向下6 mm的J2點(diǎn)與J3點(diǎn)(美紋膠切點(diǎn))相連，作為新的里外踝對(duì)折線對(duì)稱描繪C型前套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)線。在前套的基礎(chǔ)上，子口線向圍蓋內(nèi)平移4 mm且斷幫線向內(nèi)平移12 mm，前港寶總長(zhǎng)度控制在70～80 mm左右，如圖6灰色部分完成完整的前港寶樣板半側(cè)結(jié)構(gòu)。

圖6 C型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.2 W型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

W型前套前中點(diǎn)A1一般定于前尖中點(diǎn)A至口門位置的1/2至2/3，位于口門向下一半位置。將W型前套造型設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)角中心A2作為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，作背中線平行線交子口線于A3。在轉(zhuǎn)角處向前10 mm且向下6 mm的位置附近定點(diǎn)設(shè)計(jì)工藝蹺，由A2點(diǎn)連接并延長(zhǎng)交子口線于A4，驗(yàn)證并調(diào)整A2A3=A2A4。在進(jìn)行W型前套基本樣版制作時(shí)應(yīng)以A2為圓心，旋轉(zhuǎn)至A2A4與A2A3重合(如圖7)，以消除過(guò)多的繃幫余量。在前套基本樣板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行前港寶的設(shè)計(jì)，兩翼線A1A5向前尖位置平移4 mm，(平移后新前端點(diǎn)A6距J點(diǎn)15 mm左右)，前端線AA5向口門方向平移12 mm，連接并修順弧線得到完整的前港寶半側(cè)結(jié)構(gòu)(如圖7陰影部分)。

圖7 W型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.3 T型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

T型前套前寬點(diǎn)A位于口門位置，造型設(shè)計(jì)上寬度小于口門寬度即可。將轉(zhuǎn)角中心A1作為旋轉(zhuǎn)角，過(guò)其做背中線平行線交子口線于A2。在距離A1向前10 mm且向下6 mm處定點(diǎn)設(shè)計(jì)工藝蹺，A1點(diǎn)與此點(diǎn)的連接延長(zhǎng)線交子口線于A3，驗(yàn)證并調(diào)整A1A2=A1A3。在制取基本樣版時(shí)取工藝蹺以A1為圓心旋轉(zhuǎn)至A1A3與A1A2重合，縮減子口線長(zhǎng)度利于幫底成型。

在基本樣板的基礎(chǔ)上，AA5向楦前尖處平移4 mm，前端中點(diǎn)J1設(shè)置于在距J點(diǎn)15～18 mm處，子口線向內(nèi)平移12 mm至J2A6位置以避免繃幫時(shí)卡住連接并修順弧線，得到完整的前港寶(如圖8陰影部分)。

圖8 T型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.4 I型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖9 I型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

I型前套的造型設(shè)計(jì)為直線型，自J點(diǎn)附近作背中線的垂線與造型線相交于J1點(diǎn)作為工藝蹺旋轉(zhuǎn)圓心。自J1點(diǎn)向前10 mm且向下6 mm連線的點(diǎn)連線并調(diào)整交子口線于J3，驗(yàn)證并調(diào)整J1J2=J1J3，在這里可以將J1J3調(diào)整為曲線。在進(jìn)行樣版制取時(shí)前套樣板用J1J2線，外頭樣板用J1J3線分段旋轉(zhuǎn)至與J1J2旋轉(zhuǎn)重合以消除圖中陰影部分。

J點(diǎn)向口門方向15 mm定點(diǎn)J5作為I型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后端中點(diǎn)，子口線前尖中點(diǎn)A點(diǎn)向口門方向減少12 mm定為前端中點(diǎn)A1。側(cè)邊弧線J2J4向內(nèi)平移2～3 mm，邊緣順連到前端中點(diǎn)A1和后端中點(diǎn)J5，完成I型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖9灰色部分。

3.5 Y型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖10 Y型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

Y型前套在造型設(shè)計(jì)上與口門結(jié)構(gòu)近似平行，前端設(shè)計(jì)與I型前套相同，因此在進(jìn)行Y型前套及前港寶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可參考I型前套及前港寶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行，如圖10所示。

4 鞋舌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(工藝蹺)

4.1 整鞋舌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在樣版紙對(duì)折線上取口門點(diǎn)到腳山位置長(zhǎng)度VE，V點(diǎn)向左加15 mm壓縫量至V1，過(guò)V1向下作V1E的垂線取約15 mm定鞋舌前寬線V1V2。E點(diǎn)向右25 mm定鞋舌高度點(diǎn)E1，過(guò)E1對(duì)折線的垂線定鞋舌寬度E1E2(男鞋：55～60 mm，50～55 mm，童鞋45～50 mm，小童40～55 mm)。圓滑連接V1V2E2E1,得到基本鞋舌造型輪廓。過(guò)VE1的中點(diǎn)E3作垂線交V2E2于F，將FE2線向外平移4 mm并修順起始位置，得到完整的鞋舌樣版造型設(shè)計(jì)，如圖11所示。

圖11 無(wú)斷層鞋舌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖12 斷幫鞋舌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.2 斷幫鞋舌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在樣版紙對(duì)折線上取口門點(diǎn)到腳山位置長(zhǎng)度VE，V點(diǎn)向左加15 mm壓縫量至V1，鞋舌前寬線定為15 mm左右；E點(diǎn)向后加25 mm定垂線E1E2為鞋舌后寬線55 mm左右，在E1V的1/3處定點(diǎn)F取斷接工藝設(shè)計(jì)角,過(guò)F作對(duì)折線的垂線交鞋舌寬度線于F1。自F1將鞋舌寬度線向外平移4 mm并修順。

以F點(diǎn)為中心分別向兩側(cè)加5 mm得到點(diǎn)F2、F3。并過(guò)F點(diǎn)做垂線與A、B相交。裁開(kāi)F1F2、F1F3線備用，如圖12所示。鞋舌上片以F1F3斷幫，下片以F1F2為斷幫線，在進(jìn)行基本樣板時(shí)F1F2應(yīng)加放8 mm壓茬量。

5 后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(二次降蹺)

5.1 單扇形后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖13 單扇形后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

單扇形后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上應(yīng)保持接幫線長(zhǎng)度CF不變，本例工藝上后包跟作為上壓件車并線。在CF線最彎處上段每間隔5 mm左右定旋轉(zhuǎn)點(diǎn)C1、C2、C3。在QB弧線上將B點(diǎn)向上20 mm的點(diǎn)定位M，BM中點(diǎn)定為N。在樣板紙中間打一條直線作為對(duì)折線，將QB線上端對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)QD、CC1。以C1為圓心，向上旋轉(zhuǎn)半面版至CM對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)C1C2線。以C2為圓心，向上旋轉(zhuǎn)半面版至MN對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)C2C3線。以C3為圓心，向上旋轉(zhuǎn)半面版至NB對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)轉(zhuǎn)移后的C3F及BF線(調(diào)整新的QB線長(zhǎng)度吻合原始弧線長(zhǎng)度，下同)，完成后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖13所示。

5.2 雙扇形后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖14 雙扇形后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

雙扇形后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上首先在QB弧線上將B點(diǎn)向上20 mm的點(diǎn)定位M，BM中點(diǎn)定為N。在雙扇形弧線交叉點(diǎn)C0向下15 mm左后每間隔5 mm左右定旋轉(zhuǎn)點(diǎn)C1、C2、C3。在QB弧線上將B點(diǎn)向上20 mm的點(diǎn)定位M，BM中點(diǎn)定為N。在樣板紙中間打一條直線作為對(duì)折線，將Q點(diǎn)、C點(diǎn)對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)QD、CC1。以C1為圓心，向上旋轉(zhuǎn)半面版至CM對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)C0C2線。以C2為圓心，向上旋轉(zhuǎn)半面版至MN對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)C2C3線。以C3為圓心，向上旋轉(zhuǎn)半面版至NB對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)轉(zhuǎn)移后的C3F及BF線，完成后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖14所示。

5.3 上拱形后包跟轉(zhuǎn)蹺方法

單拱形后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蹺度轉(zhuǎn)換應(yīng)保持上弧線、上扇形線條以及單拱線條不變，因此蹺度轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)計(jì)在該結(jié)構(gòu)兩側(cè)下方弧線處，將左側(cè)弧線轉(zhuǎn)換成直線。用前述方法確定出M、N點(diǎn)。在最外側(cè)第一圓弧中心彎點(diǎn)向下5 mm左右開(kāi)始設(shè)計(jì)間距為5 mm的蹺度轉(zhuǎn)換圓心C1、C2、C3。在樣板紙中間打一條直線作為對(duì)折線，將Q點(diǎn)、C點(diǎn)對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)QD、E1E2內(nèi)圓弧、E3C1。按前述蹺度轉(zhuǎn)換技術(shù)依次以C1、C2、C3為圓心，旋轉(zhuǎn)半面版CM、MN、NB段對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)C1C2、C2C3、C3F及BF線，完成后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖15所示。

圖15 單拱形后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.4 下拱形后包跟轉(zhuǎn)蹺方法

下拱形后包跟整體造型一般由1～3個(gè)面積不等的拱形構(gòu)成，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一般在最左側(cè)拱形的左拱線最高點(diǎn)下每5～8 mm確定一個(gè)蹺度旋轉(zhuǎn)圓心。將QB下半段弧線等分，得到M、N、N1點(diǎn)。將QC段線條線對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)QM、CF、F1F2拱線和F3C1線。以C1為圓心，旋轉(zhuǎn)半面版至MN段對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)C1C2線；以C2為圓心，旋轉(zhuǎn)半面版至NN1段對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)C2C3線；以C3為圓心，旋轉(zhuǎn)半面版至N1B段對(duì)齊對(duì)折線，描畫(huà)剩余線條，完成后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖16所示。

圖16 雙拱形后包跟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6 結(jié) 論

本研究展開(kāi)的技術(shù)要點(diǎn)以空間角度轉(zhuǎn)換后的部件結(jié)構(gòu)面積及工藝接幫線長(zhǎng)度守恒為基準(zhǔn)。技術(shù)上先后經(jīng)過(guò)兩次降蹺，一次降蹺主要以三維立體楦面版向二維展平版的轉(zhuǎn)換，加角展平后旋轉(zhuǎn)降蹺制作半面版再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；二次降蹺上以成型工藝結(jié)構(gòu)為基線，以前套、前港寶以及后包跟的基本造型變化為研究展開(kāi)路線，貫穿論證了蹺度轉(zhuǎn)換的處理技術(shù)，同時(shí)引入鞋舌部位的工藝蹺處理論述，較為全面地論述了運(yùn)動(dòng)鞋工業(yè)制版蹺度處理各類型技術(shù)要點(diǎn)。整體技術(shù)研究實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中降蹺前后部件面積及工藝接幫線長(zhǎng)度的守恒，能夠精準(zhǔn)快捷地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)鞋工業(yè)樣版制取。

[1] 高士剛，劉玉祥.運(yùn)動(dòng)鞋的設(shè)計(jì)與打板[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2009：79.

[2] 杜少勛. 運(yùn)動(dòng)鞋設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2007：88.

(責(zé)任編輯：黃韡 英文審校：楊德權(quán) )

Research on Spring Amount Conversion of Sneakers’ Pattern Engineering

HAN Jianlin， CHEN Yuan， LIAO Mengyi， CHEN Jianting

(College of Light-Textile Engineering, Liming Vocational University, Quanzhou 362000, China)

In order to solve the problem of the technical difficulties of spring amount conversion of sneakers’ pattern engineering, this paper puts focus on structure design difficulties in toe cap and back counter, and the two-round processing technology of spring-lowering has been introduced. Taking the molding process of the structure as a standard, the basic styling changes of toe cap, toe puff and back counter as the studying target, this paper makes a demonstration of spring amount conversion, and makes an introduction of tongue position processing technology, conducting a comprehensive discussion of the processing technologies of spring amount conversion of sneakers’ pattern engineering. The research system has been highly targeted and striving for the practicality of industrial technology so as to be applied successfully in the relevant industrial production.

sneaker; industrial patternmaking; spring amount; spring-lowering

1008-8075(2017)01-0083-06

10.13446/j.cnki.jlvu.20170018

2016-10-19

韓建林(1986-)，男，講師，碩士，主要從事鞋類設(shè)計(jì)及鞋類CAD/CAM研究。

泉州市科技局規(guī)劃項(xiàng)目(2016G054);黎明職業(yè)大學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目(LZ2016101 )；黎明職業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)計(jì)劃資助(LMTD2014107)；福建省智能制造應(yīng)用技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心資助項(xiàng)目。

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