本发明公开了一种热芯盒二次顶芯机构，包括热芯盒和制芯机顶升柱，所述热芯盒由芯盒、上顶芯板和下顶芯板构成，其特征在于：所述下顶芯板和芯盒之间设有外顶杆，所述外顶杆的两端分别穿过下顶芯板和芯盒的外壁，所述外顶杆为中空结构，所述外顶杆内设有内顶杆，所述内顶杆的下端伸出外顶杆，所述内顶杆的长度大于外顶杆的长度。本发明具备利用二次顶芯机构将下工序需利用钻孔机在水套芯腿部钻的排气孔在模具内直接成型带出，实现多工序合并一次完成，取消了需使用专用钻孔机钻砂芯排气孔的下一道工序，设计巧妙、省时省力、维修简便、生产效率高，可广泛应用于铸造用芯盒模具的有益效果。