本发明公开一种浇铸模壳高效冷却装置，包括：输送机构，其设有呈前后布置的上料工位和下料工位且包括主动轮、传动轮和绕设在主动轮和传动轮之间的柔性传动件，输送机构的输送方向定义为前后方向；托盘机构，其沿柔性传动件的长度方向间隔设有多个且包括托盘架和靠板架，托盘架与柔性传动件连接，靠板架设有两个且呈前后相对，两个靠板架均与托盘架滑移连接且共同限定出用于容纳浇铸模壳的容纳槽；驱动机构，其与靠板架连接以驱使靠板架前后移动。在输送机构输送浇铸模壳至下料工位的过程中，两个靠板架能夹住浇铸模壳以保证其稳定，且能对浇铸模壳同时进行热传导和热对流，提升冷却效果；并且，可以配合机器人工作，提升浇铸工艺的效率。