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(xù)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(yōu)點。在工業(yè)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(zhí)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(wěn)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?yōu)殚g歇運動的轉換裝置[1-3]。其銷輪是主動件，做等速連續(xù)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(tài)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(jié)，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(jié)轉位角度的轉位運動。