冷卻定型過程是從澆口“封凍”開始至制品脫模為止，冷卻定型過程的特點是溫度表現是主要的。一般從澆口凍結到制品脫模，仍需在型腔中繼續冷卻一段時間，以保證制品脫模時有足夠的剛度而不致扭曲變形。此過程中，模腔內熔體溫度逐漸變低，型腔壓力變化與保壓時間有關，保壓時間越長，型腔殘余應力越大。

脫模時理想的殘余應力為零，殘余應力大于零，脫模困難；殘余應力小于零，制品表面容易出現凹陷或內部產生真空泡。塑料體積的變化規律實際上就是塑料密度的變化規律，即保壓時間越長則澆口凍結時塑料溫度越高，型腔壓力越高則制品密度越大；保壓時間一定，脫模溫度越高，雖然此時模腔壓力也越高，但制品密度小，且脫模后制品將產生較大的后收縮，致使制品內部產生較大的內應力。 塑料制件在模內冷卻至具有足夠剛度即可脫模。脫模溫度不宜過高，一般控制在熱變形溫度與模具溫度之間。