本发明公开了一种组合砂芯及其制芯模具和方法，该模具包括底框、下顶芯机构、下模底板、砂芯成型机构、上模底板、射砂机构、上顶芯机构、上下定位机构、侧抽机构、导向机构。本发明实现了水套砂芯与顶盖砂芯设计为一个整体；实现了整体芯组的制芯，整体芯组制芯完成后，侧抽机构将左右模块拉开，顶芯机构将芯组顶出，取芯夹具夹持砂芯后并翻转180°，把芯组摆放在辊道托盘上输送到下工序；减少了模具种类，简化了机器人取芯夹具结构，优化了取芯机器人取芯程序，提高了生产效率及减轻后工序的工作量，并同时节约了生产成本。