材料選擇和餅幹加工
(1)選擇材料
硬幣可以由不同的金屬材料制成。常見且價格相對較低的金屬用於鑄造低面額硬幣，而金、銀、鉑等稀有金屬用於鑄造具有投資和收藏價值的紀念幣。
壹枚好的硬幣材質需要有壹定的物理特性，比如金屬質地要柔軟，易於加工成型，同時要有相當的硬度，能夠承受流通過程中的磨損。因為具備上述特征的金屬很少，硬幣的材質通常是兩種或兩種以上金屬的合金。在美國和許多其他國家，常用的金屬有銅、鋅、鎳、鐵、鋁等。其中，銅無論是本身還是作為合金，都是造幣的理想材料。金和銀通常與其他金屬形成合金來提高硬度，銅是首選。所謂“純”的普通金銀幣，其實含有少量的其他金屬成分，當然其價值主要是通過幣中貴金屬的含量來估算的。制作合金的具體過程是:(1)將所選金屬在爐中熔化成液態合金，倒入錠(罐)中冷卻或壓成條狀(較粗)；(2)在液壓車間對鑄錠或較厚的帶材進行多次軋制，使其成為厚度滿足坯餅要求的帶材；(3)將長條沖壓成半成品坯餅，等待進壹步加工。
(2)空白餅的處理
硬幣是由坯餅沖壓而成的，坯餅的質量直接影響成品的質量，所以坯餅的處理是壹個非常關鍵的環節。合金帶沖壓出的坯餅粗糙，表面不光滑，周圍有毛刺，需要進壹步精整。具體步驟如下:(l)將坯餅放入與專用攪拌機形狀相似的柱狀退火爐中，退火爐旋轉。高溫軟化餅幹。(2)將退火軟化後的素坯放入稀酸或肥皂溶液中清洗。(3)使用專用機械設備對坯餅進行修邊拋光。經過上述處理後，坯餅可直接用於壓印硬幣。與此同時，在另壹個模具車間，設計和模具制作工作已經開始。
設計和建模
(壹)模具及其工作原理
不太懂冶金的人很難想象硬金屬還能像液體壹樣四處流動，但這是客觀事實，因為固體金屬在壓力下可以通過內部結構運動變形，就像汽車工廠裏把壹塊鋼板變成各種彎曲形狀的汽車形狀鋼架。
把壹塊金屬做成有圖案的硬幣需要借助模具，而且是前模和後模，因為物理力是相互的，也就是力的大小相等方向相反，任何人都不可能把金屬坯餅放在空中來鑄造硬幣。實際操作方法是將其中壹個模具固定，將坯餅放在上面，用另壹個可以上下移動的模具沖壓，使坯餅兩面在相互作用力的作用下同時壓印出圖案。模具壹般用特殊鋼制成，表面刻有花紋，堅硬，可使硬幣表面在鑄造時出現鏡面效果。最初的模具是手工制作的，雕塑家用特殊的工具在模具表面雕刻出文字、數字和各種圖案。隨著技術的發展，雕刻機、電鍍、計算機輔助設計等設備和工藝被廣泛用於代替手工作業，效率和精度都有了很大的提高。
由於硬幣表面是浮雕鏡面效果，工作模表面花紋的每壹部分都是凹進去的，稱為“陰模”。為了便於理解，這裏舉個例子。用壹張鋁箔蓋住硬幣，用橡皮擦反復刮，然後去掉鋁箔。妳會發現鋁箔接觸硬幣的壹面有凹的圖案，因為硬幣表面的圖案是凸的。同樣，如果硬幣表面的圖案是凹的，那麽工作模表面的圖案也相應是凸的。
(2)圖案從平面到立體的建模過程。
圖案設計的工作是從藝術家的平面圖紙開始的，要把平面圖案變成硬幣上精致逼真的立體浮雕，需要壹個復雜的過程:(1)雕塑家用油泥把圖紙上的平面圖案立體表現出來，然後變成石膏模具或樹脂模具；(2)將石膏模或樹脂模放入電解液中，通過電鍍制成帶有凸起圖案的銅模坯，也叫銅模或母模；(3)母模上的立體圖案通過刻字機上的鐵筆和刻刀的同步行程，按給定比例縮進復制到另壹個金屬模坯上，從而形成母模，也稱子模，其表面的浮雕效果與實際硬幣完全壹致；(4)將原模具淬火增加硬度後，將另壹個模具毛坯在大噸位液壓機上反復沖壓，形成具有凹形花紋和鏡面效果的工作模具，然後將工作模具淬火增加硬度，用於沖壓。
壹個母模可以反復使用，沖壓變成許多花紋完全相同的工作模，這也是為什麽壹些花紋不變的流通幣可以常年不間斷生產的原因。應該說，新的成型技術不僅更加規範，而且效率也有了很大的提高，使得原來技術嫻熟的雕塑家需要花壹整天的工作，幾個小時就能完成。
壓印硬幣
以前的工作模可能只能壓印幾百枚硬幣，而現在的工作模可以壓印幾百萬枚硬幣。現代造幣機是集沖壓和自動輸送於壹體的精密高效的設備系統。它以極快的速度連續將坯餅放在沖壓位置，沖壓可以瞬間完成，因此每分鐘有多達數百枚硬幣湧出。
早期人們用手錘鑄造硬幣時，使用的是金屬墊圈技術，這種技術壹直沿用到現在，即在金屬板上切出壹個與硬幣直徑相同的圓孔，將坯餅放入孔中，以防止坯餅在沖壓時因受壓而伸長變形。有齒邊的硬幣要求金屬墊圈的內周邊設計成齒狀。機器壓制時，齒牙和坯餅周圍的正反面花紋同時被沖壓出來，成為有齒邊的硬幣。對於周圍有字符的硬幣，使用周圍有文字的工作模具和分開的金屬墊圈，然後用液壓機沖壓字符。
現代造幣燙金機將機械力學原理充分運用到實踐中。常見的燙金機是利用“彎桿動力”帶動燙金頭上下移動(像彎曲、拉直手指關節壹樣)來完成印刷。用原模沖壓，做壹個工作模需要幾百噸的壓力。雖然沖壓硬幣的噸位更小，但也需要相當大的壓力。比如壹枚鎳幣需要30噸/平方英寸，壹枚銀幣需要150噸/平方英寸，其他材質的硬幣基本都在這個範圍內。
正是通過上述的機械過程，將坯餅壓印成可流通的硬幣。