Готовые модели после извлечения их из пресс-форм и предварительного визуального контроля охлаждают. Искусственное охлаждение в проточной воде или обдувкой воздухом не всегда приемлемо, так как у крупных моделей сложной формы, представляющих собой сочетание массивных и тонкостенных частей, оно может привести к значительному короблению и образованию трещин.
Охлаждение моделей до температуры окружающей среды длительно из-за низкой теплопроводности большинства модельных составов и сопровождается изменением размеров вследствие усадки, продолжающейся до полного охлаждения. Продолжительность полного естественного охлаждения моделей до температуры 20 °С составляет от 30—60 мин (для тонкостенных моделей) до 4—5 ч. Модели, изготовленные из пастообразного состава, отличающегося низкой теплопроводностью вследствие присутствия в нем воздушных включений, охлаждаются медленнее, чем отлитые из жидкого состава.
Модели с толщиной стенок до 5 мм после их изготовления необходимо охлаждать на воздухе в течение 1—5 ч, а массивные модели из составов с низкой теплопроводностью даже более 5 ч. Например, при изготовлении лопаток паровых турбин (масса отливки 6,5 кг) на Свердловском турбомоторном заводе литые модели из парафиново-стеаринового сплава выдерживали на воздухе 6—8 ч. Недостаточная выдержка приводит к тому, что на сборку блоков попадают модели с незакончившейся усадкой. При нанесении оболочки на такие модели происходит их коробление, следствием чего является отслаивание, а также растрескивание оболочки.
В целях предупреждения коробления сложных по форме моделей, не имеющих опорной плоскости, следует применять специальные Топоры или подставки.
В летнее время, когда температура в производственных помещениях, не оснащенных установками для искусственного охлаждения воздуха, значительно повышается, появляется опасность массовой порчи моделей из легкоплавких смесей вследствие деформации. Для предотвращения этого модели хранят в термостатах или специальных охлаждаемых проточной водой металлических шкафах. Следует учитывать, что если последующие операции с моделями (сборка в блоки, нанесение и сушка оболочки) выполнять при более высокой температуре, модели будут термически расширяться. Поэтому перед использованием их следует от 30 мин до 1 ч выдерживать при температуре помещения.