本发明公开了一种正交振动模式的砂箱成型设备，属于砂箱成型技术领域。它包括活动上箱、活动下箱、铅垂振动机构、水平振动机构和正交驱动机构；活动上箱装设于活动下箱的正上方，活动上箱包括固定前板A、固定后板A、固定左板A和可动折板；活动下箱包括固定底板、固定前板B、固定后板B、固定左板B和活动右板；水平振动机构包括水平导向柱、水平振动块、水平固定块、水平振动弹簧、水平滑轮和水平运动牵引绳，铅垂振动机构包括铅垂导向柱、铅垂振动块、铅垂固定块、铅垂振动弹簧、铅垂滑轮和铅垂运动牵引绳。本发明是一种能够同时对砂箱内的型砂施加两个正交方向振动压力、从而提高型砂压缩效率和压缩密实度的砂箱成型设备。