铸钱工艺早期多用范铸。南北朝以后，未见叠铸钱范及其模具，且唐初已用锡质母钱。因而，学者多认为铸钱工艺从唐代起有重大的变革。就目前资料来看，北宋初年已用母钱翻制砂质铸型，其后成为钱监铸钱的常规工艺，如永通监设有“模沙”作。《宋史·食货志》记大观元年（1106）“降钱式及锡母于铸钱之路”，张世南《游宦纪闻》称“（蕲春铁钱监）用工之序有三：曰沙模作，次曰磨钱作，末曰排整作”等等。《大冶赋》：“液爰泻于兜杓，匣遂明于模印”，说明也是用母钱印制铸型的工艺。“磋之以风车之輣轧，辘之以水轮之砰隐”，则更证实在铸钱作坊中至迟在宋代，就用风力机械和水力机械来磨磋和淘洗钱坯。

　　铁钱始铸于西汉时期。宋代是中国历史上铸造铁钱种类最多，数量最大的时期。神宗时，全国有铁钱9 监，年铸铁钱88 万余贯。夹锡钱则是杂有铅、锡的铁钱，而非有些学者认为的铜钱。这种劣钱本是为防止西夏等用铁钱改铸兵器而施行，在蔡京当政期间一再大量铸造，是北宋末期币政滥恶的又一例证。

　　隋唐以降，随着金属冶炼业的发展，大型、特大型铸件层出不穷，成为中国古代金属文化的突出标志之一。北宋嘉祐六年（1061）在湖北当阳建造铁塔，共13 层，由44 件铸铁构件叠装而成，总高18 米，用铁近4 万斤，经检验属麻口铁，含磷较高。正定铜佛坐落在河北正定隆兴寺大悲阁内。该寺始建于隋开皇六年（586）。五代时，铜佛被焚。宋开宝四年（971），奉赵匡胤之命重建。铜佛以生铁为基座，分7 节，由泥型接铸而成，高20 米，重达36 吨。此外，太原晋祠铁人4 尊，各高2 米多，其中一尊铸于绍圣四年（1087）。四川峨嵋山圣寿万年寺普贤铜像，高7.4 米，重12 万斤，铸于太平兴国五年（980）。著名的针灸铜人，铸于天圣五年（1027），周身标明穴位，供习练针灸之用。

　　宋代研习金石之风大盛，朝廷大量铸作仿古的鼎彝等器。著名的大晟钟即其一例，至今犹存于北京故宫博物院等处。赵希鹄《洞天清禄集》首载失蜡法的工艺过程：“古者铸器必先用蜡为模，如此器样，又加款识刻画。然后以小桶加大而略宽，入模于桶中。其桶底之缝微令有丝绒漏处，以澄泥和水如薄糜，日一浇之，俟干再浇，必令用足遮护。讫，解桶缚，去桶板，急以细黄土，多用盐并纸筋，固济于原澄泥之处，更加黄土三寸，留窍，中以铜汁深入。然一铸未必成，此所以为贵也。”南宋时，杭州姜娘子以铸器精巧著称，用的就是失蜡法。

　　第六节机械宋代机械制造方面最杰出的成就是水运仪象台的创制。它突出地反映了处于巅峰时期的传统机械工程技术的水平。水运仪象台是集天文测量仪器和报时装置于一体的大型天文钟，由水力通过一组齿轮系统予以驱动和运行，宋哲宗元祐二年（1087）至元祐七年（1092）由苏颂、韩公廉负责设计制造完成。绍圣年间，苏颂著《新仪象法要》详细记述并图示了它的结构和尺寸，使后人得以窥其堂奥。水运仪象台高36.65 尺，宽21 尺，为截面方形的木结构建筑。其原动轮称作枢轮，边缘有水斗和铁拨子。顶部设杠杆装置，相当于钟表的擒纵机构，可控制枢轮作定速转动。这是世界上最早的擒纵装置，在机械发展史上具有重要价值。计时装置称作昼夜机轮，经由木人及击钟、击鼓等方式，自动报时。上设浑象和浑仪，用来观测天象和显示天体运行。浑仪所处木屋有可开合的屋面板，与现代望远镜观测的可开启屋顶具有相同的作用。水流系由河车经筒车灌注到天河（受水槽）中，再经铜壶滴漏装置（天池，平水壶）驱动枢轮。昼夜机轮由传动齿轮通过昼夜钟鼓轮、昼夜时初正轮、报刻司辰轮、夜漏金钲轮和夜漏司辰轮来报时。浑象设有天轮，与昼夜机轮轴相接。浑仪设有环状齿轮（天运单环）和名为天毂的小齿轮，从而也可随着水轮运转。全部齿轮系是从6 个齿轮的传动到600 个齿的运转。王振铎于年据《新仪象法要》对水运仪象台按的比例作了复原，陈列19581 5于中国历史博物馆。

　　类似的齿轮系在王黼所制名为璇玑玉衡的水力驱动的天文仪器中也予使用。据《宋史·律历志》载，宣和六年（1124）制成玑衡，这种仪器要“注水激轮。其下为机轮四十有三，钩键交错相持，次第运转，不假人力。多者日行二千九百二十八齿，少者五日行一齿。疾徐相远如此，而同发于一机，其密殆与造物者侔焉”。

　　宋代在机械制造方面的另一杰出成就为指南车和记里鼓车的创制。《宋史·舆服志》首次详载指南车的结构：“仁宗天圣五年工部郎中燕肃始造指南车。..其法用独辕车，车箱外笼上有重构，立木仙人于上，引臂南指。用大小轮九，合齿一百二十。足轮二，高六尺，围一丈八尺。附足立子轮二，径二尺四寸，围七尺二寸，出齿各二十四，齿间相去三寸。辕端横木下立小轮二，其径三寸，铁轴贯之。左小平轮一，其径一尺二寸，出齿十二；右小平轮一，其径一尺二寸，出齿十二。中心大平轮一，其径四尺八寸，围一丈四尺四寸，出齿四十八，齿间相去三寸。中立贯心轴一，高八尺，径三寸。上刻木为仙人。其车行，木人指南。”其后，吴德仁于大观元年（1107）又献指南车和记里鼓车之制，后者也是利用齿轮传动，由木人击鼓表示车行里程。这两种车辆也由王振铎复原，陈列于中国历史博物馆。