槽輪機構是由槽輪和圓柱銷組成的單向間歇運動機構，又稱馬爾他機構，常用于將主動件的連續轉動轉換成從動件的帶有停歇的單向周期性轉動。其具有結構簡單、工作可靠以及能夠較準確地控制從動件的運動等優點。在工業生產中，其廣泛地應用于較少工位的間歇轉位機構和步進機構；但在沖壓裝置中應用較少。本文設計了一種基于外槽輪間歇轉位的沖壓機構裝置，該機構裝置能夠拓寬間歇機構運動的使用范圍，在機械工程領域具有十分重要的意義。
本裝置以槽輪機構為切入點，設計與其相連的驅動元件、連接件和執行件。槽輪機構選用經典的槽輪間歇運動機構，設計槽數為4或6，實現了4個位置的轉位運動過程和每個位置的精確定位。間歇轉位沖壓機構裝置設計原理圖如圖1所示。圖1中，間歇槽輪機構的間歇運動是由手輪驅動帶輪旋轉，從而使傳動軸3轉動，傳動軸3上直齒圓柱齒輪和傳動軸2上直齒圓柱齒輪相嚙合，帶動傳動軸2轉動，使得緊固于傳動軸2上的直齒齒輪側邊的連桿和連桿軸做往復運動，使支架上的雙沖頭完成沖壓動作。傳動軸3另一端的同齒數錐齒輪相嚙合，帶動傳動軸1轉動，使間歇機構的主動件銷輪上的銷子帶動從動件槽輪實現間歇運動，為轉位盤進行轉位定位，然后模型導入件導入沖壓模型至轉位盤，最終完成雙沖頭的沖壓動作。
圖1 間歇轉位沖壓機構裝置設計原理圖
該機構是一種微型的沖壓機構模型設計，主要體現機構運動的平穩性，為充分保證機構的有效運行，各個構件都有不同的設計要求。間歇轉位沖壓機構裝置結構示意圖如圖2所示。關鍵零部件有槽輪機構、連桿、轉位盤、沖壓裝置和連桿軸等，本文重點介紹幾種核心零部件的設計。
圖2 間歇轉位沖壓機構裝置結構示意圖
2.1 槽輪機構功能及設計
槽輪機構是整個機構裝置的核心部件，是將旋轉運動變為間歇運動的轉換裝置[1-3]。其銷輪是主動件，做等速連續轉動，帶動槽輪作間歇轉動。采用凹凸圓弧間的配合間隙小的外嚙合間歇槽輪機構，其轉位時間與靜止時間之比為定值[4-5]。槽輪機構示意圖如圖3所示。其中，R=Lsinφ，S=Lcosφ= Lcos(π/z)，h≥S-(L-R-r)，d1≤2(L-S)，d2≤2(L-R-r)，r0=R-r-b，b=3～5 mm(由經驗確定)，其他參數設計可根據工作要求來確定。
圖3 槽輪機構示意圖
2.2 轉位盤功能及設計
轉位盤是落料模具的轉位裝置，完成被沖壓件轉位位置的準確定位，可根據槽輪機構中的槽數確定轉位盤中的結構，本機構采用圓形結構。
2.3 沖壓裝置功能及設計
沖壓裝置是將轉位盤中定位好的模具進行沖壓，其形狀可由模具形狀確定。因其在沖壓過程中受力，需選擇剛性較好的材料。
2.4 軸承座功能及設計
軸承座示意圖如圖4所示。其主要對機構中各個傳動軸起支承作用。軸承座座體上的孔根據傳動軸的軸徑來確定。
圖4 軸承座示意圖
2.5 其他零件設計
本裝置是一種傳動運動的機構，組件較多，帶輪、齒輪、傳動軸、活動連桿及連桿軸等在保證機構的有效運行狀態下，可根據關鍵零件的設計和空間而選取標準件，本文不再贅述。
本文設計了一種以外槽輪機構為基本機構(除機架和原動件外還具有0個或1個桿組的機構稱為基本機構)的沖壓裝置。外槽輪機構是一種步進間歇運動機構，其制造容易，工作可靠，能準確地控制轉角，機械效率高；但其動程不可調節，轉角不能太小，槽輪在起、停時的加速度大，有沖擊，并隨著轉速的增加或槽輪槽數的減少而加劇，故不宜用于高速，多用來實現不需經常調節轉位角度的轉位運動。