孟鸣参照后世的发行的“袁大头”银元式样,设计了硬币的图样,包括厚度、图案、面值、防伪等方面。硬币圆形无孔,外环主要是直齿边;出了一百文的硬币,其余图案统一采用正面是赵祯的侧面头像,上方为“大宋天圣三年“;背面图案均是龙凤图案,中央为“壹文“、“伍文“、“壹拾文“、“贰拾文“字样,下面还加了阿拉伯数字;其中一百文的正面图案是刘娥的侧面画像。硬币材料是铜合金。
然后就让金石雕刻师制作模具了,模子一般由特种钢制成,其表面刻有图案且质地坚硬。可以在铸造过程中使硬币表面呈现镜面效果。模子是手工制成的,雕刻师用特制工具在模子表面艰难地刻划出文字、数字及各种图案。
孟鸣采用冲压式铸币法,早先孟鸣和陈启年设计了一台大型的冲压机,冲压机就是采用“曲杆动力”驱使冲压头上下移动(如同手指关节弯曲、伸直)来完成印压。利用原模通过冲压制成工作模需要几百吨的压力,压印硬币的吨位虽然小一些,但也需要相当大的压力,比如这铜币的压力每平方厘米22吨的压力。最后建造了十座冲压机,以后还得增加。
再后的流程压印硬币,孟鸣和陈启年设计了和冲压机的同步坯饼投放的机械运动机构,它以较快快的速度连续把坯饼准确地放到压印位置并且冲压可以瞬间完成,因此每分钟有多达一百多枚的硬币喷涌而出。一天可制出一百万四十枚新硬币
在早期人们通过手工锤击方法铸币的时候,曾采用了金属垫圈技术,这一技术现在仍被利用,即在金属板上开凿一个与硬币直径相同的圆孔,将坯饼放入孔中,以防止在冲压过程中坯饼由于受压而延展变形。有齿边的硬币要求金属垫圈内侧四周要设计成齿状,机器冲压时,坯饼四周的齿状和正背面图案同时压印出来,成为有齿边的硬币;周边有字的硬币则要使用四周刻字的工作模和分割开的金属垫圈,然后通过液压机将文字压印上去。
最后就是硬币的抛光和打磨,孟鸣有借鉴了后世铸造厂用的抛丸机,建造了硬币抛磨机。这样做出来的硬币比朝廷的铸币要精致好多倍,应该伪造不出来。
半月后,孟鸣和陈启年主持的硬币冲压工程正式结束,其中有三百名东京大学堂的物理系学生参与了研制、建造,然他们上了一堂实践课,都受益匪浅。孟鸣决定赶在在赵祯的圣诞日前,制出一批新硬币,大约可发行一千万枚。
纸币的印制角硬币的制作简单多了,也是先设计出图案,其中五十元及以下面额的纸币正面是