槽轮机构是由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构，常用于将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。其具有结构简单、工作可靠以及能够较准确地控制从动件的运动等优点。在工业生产中，其广泛地应用于较少工位的间歇转位机构和步进机构；但在冲压装置中应用较少。本文设计了一种基于外槽轮间歇转位的冲压机构装置，该机构装置能够拓宽间歇机构运动的使用范围，在机械工程领域具有十分重要的意义。
本装置以槽轮机构为切入点，设计与其相连的驱动元件、连接件和执行件。槽轮机构选用经典的槽轮间歇运动机构，设计槽数为4或6，实现了4个位置的转位运动过程和每个位置的精确定位。间歇转位冲压机构装置设计原理图如图1所示。图1中，间歇槽轮机构的间歇运动是由手轮驱动带轮旋转，从而使传动轴3转动，传动轴3上直齿圆柱齿轮和传动轴2上直齿圆柱齿轮相啮合，带动传动轴2转动，使得紧固于传动轴2上的直齿齿轮侧边的连杆和连杆轴做往复运动，使支架上的双冲头完成冲压动作。传动轴3另一端的同齿数锥齿轮相啮合，带动传动轴1转动，使间歇机构的主动件销轮上的销子带动从动件槽轮实现间歇运动，为转位盘进行转位定位，然后模型导入件导入冲压模型至转位盘，最终完成双冲头的冲压动作。
图1 间歇转位冲压机构装置设计原理图
该机构是一种微型的冲压机构模型设计，主要体现机构运动的平稳性，为充分保证机构的有效运行，各个构件都有不同的设计要求。间歇转位冲压机构装置结构示意图如图2所示。关键零部件有槽轮机构、连杆、转位盘、冲压装置和连杆轴等，本文重点介绍几种核心零部件的设计。
图2 间歇转位冲压机构装置结构示意图
2.1 槽轮机构功能及设计
槽轮机构是整个机构装置的核心部件，是将旋转运动变为间歇运动的转换装置[1-3]。其销轮是主动件，做等速连续转动，带动槽轮作间歇转动。采用凹凸圆弧间的配合间隙小的外啮合间歇槽轮机构，其转位时间与静止时间之比为定值[4-5]。槽轮机构示意图如图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(由经验确定)，其他参数设计可根据工作要求来确定。
图3 槽轮机构示意图
2.2 转位盘功能及设计
转位盘是落料模具的转位装置，完成被冲压件转位位置的准确定位，可根据槽轮机构中的槽数确定转位盘中的结构，本机构采用圆形结构。
2.3 冲压装置功能及设计
冲压装置是将转位盘中定位好的模具进行冲压，其形状可由模具形状确定。因其在冲压过程中受力，需选择刚性较好的材料。
2.4 轴承座功能及设计
轴承座示意图如图4所示。其主要对机构中各个传动轴起支承作用。轴承座座体上的孔根据传动轴的轴径来确定。
图4 轴承座示意图
2.5 其他零件设计
本装置是一种传动运动的机构，组件较多，带轮、齿轮、传动轴、活动连杆及连杆轴等在保证机构的有效运行状态下，可根据关键零件的设计和空间而选取标准件，本文不再赘述。
本文设计了一种以外槽轮机构为基本机构(除机架和原动件外还具有0个或1个杆组的机构称为基本机构)的冲压装置。外槽轮机构是一种步进间歇运动机构，其制造容易，工作可靠，能准确地控制转角，机械效率高；但其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速，多用来实现不需经常调节转位角度的转位运动。