自动高速冲床的设计原理是将圆周运动转化为直线运动，由主电机驱动飞轮，由离合器驱动齿轮、曲轴(或偏心齿轮)和连杆等部件进行转动，使滑块产生直线运动，由主电机驱动连杆进行圆周运动。在设计上，连杆与滑块之间要求有圆周运动和直线运动的转接点，它由两个机构组成，一个是球形机构，一个是销形机构(圆柱形)，用来将圆周运动转化为滑块的直线运动。

自动高速冲床对物料施加压力，使其塑性变形，并获得所需的形状和精度，因此必须与一套模具(分上模和下模)配合使用，将物料置于其中，由机器施加压力使其变形，在加工过程中，由于物料受力而产生的反作用力，由冲床机械本体吸收。