本发明涉及一种双层贴合的碳纤维复合材料的制备装置及方法，该装置包括用于生产薄壁表面构件的薄壁表面构件生产装置、与所述薄壁表面构件生产装置平行设置的且用于生产支撑构件的支撑构件生产装置以及用于将所述薄壁表面构件和支撑构件相互胶合的合模胶合装置；该装置能够全自动化生产双层贴合的碳纤维复合材料，能够实现对零件的上下两面可选择性吸附并进行上下翻转，灵活性强，保证材料翻转后的平稳性，提高翻转精度，减少翻转和转运所需时间，有效提高碳纤维复合材料生产线的生产效率。