CN109318507A - 一种大长径比碳纤维复合材料管制作模具和成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大长径比碳纤维复合材料管制作模具，由下模、中模和上模组成，下模和上模分别由多个下模板块和多个上模板块连接而成，每个下模板块的上表面两侧均开设有下模凹槽，中模由两个通过接头连接的中模板块单元组成，每个中模板块单元由多个中模板块连接而成，中模板块的下表面设置有与下模凹槽配合的中模凸块，中模板块的上表面开设有中模凹槽，上模板块的下表面两侧均设置有与中模凹槽配合的上模凸块；本发明还公开了一种大长径比碳纤维复合材料管的成型方法，该方法采用气袋充压结合模压工艺制备得到长径比大于60的碳纤维复合材料管。本发明的模具扩大了管的长径比，提高了成形效率；本发明的方法提高了管的尺寸精度和表面质量。

Description

一种大长径比碳纤维复合材料管制作模具和成型方法
技术领域
本发明属于碳纤维复合材料制品成型技术领域，具体涉及一种大长径比碳纤维复合材料管制作模具和成型方法。
背景技术
碳纤维复合材料以其比重小、比强度和比模量高、耐高温性能好、耐疲劳性和耐磨性好等独特的优点，在通用航空的设计与制造领域，广泛用于替代铝合金、钛合金、合金钢等材料。传统的碳纤维复合材料管成型多采用手糊法和RTM法，但这两种成型方法制得的产品强度较差，含胶量不易控制，且在制备大尺寸部件时产品质量的一致性较难保证。目前常用的缠绕法以按照产品的受力状况设计缠绕角度，充分发挥纤维的强度，效率高、可靠性好，但对于管的缠绕在棱角处存在张力过大、小角度缠绕容易出现纤维打滑、绕纱不均等问题，且缠绕成型的产品表面需进行二次加工，一般适用于单面碳纤维复合材料壁厚2mm以上的管件制备。北京航空航天大学的曹晓明采用硅橡胶热膨胀成型工艺制备碳纤维复合材料管，在管件尺寸较小时可以无需外压源，通过硅胶芯模的热膨胀在复合材料内壁均匀传递压力，但对于大长径比产品，硅胶芯膜本体柔软很难入模，也很难保证在膨胀过程中压力的均匀施加，同时，硅胶芯膜在数次使用后的膨胀性能也有所改变，很难保证每批次产品工艺过程的一致。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种大长径比碳纤维复合材料管制作模具。该模具由上模板块连接而成的上模、中模板块连接而成的中模、下模板块连接而成的下模组合而成，可通过增减各模板块来调节模具的尺寸，从而扩大了碳纤维复合材料管的长度，提高了成形效率，灵活方便，安全可靠。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种大长径比碳纤维复合材料管制作模具，其特征在于，由下模、中模和上模组成，所述下模由多个下模板块连接而成，每个所述下模板块的上表面两侧均开设有下模凹槽，所述中模由两个中模板块单元组成，两个中模板块单元通过接头连接，每个所述中模板块单元由多个中模板块连接而成，所述中模板块的下表面设置有与下模凹槽配合的中模凸块，中模板块的上表面开设有中模凹槽，所述模具的上模由多个上模板块连接而成，所述上模板块的下表面两侧均设置有与中模凹槽配合的上模凸块。该组合模具可根据产品尺寸要求进行组合设计，通过增加下模、中模和上模中的各模板块来增加模具的长度，从而提高了碳纤维复合材料管的长径比，同时方便了模具的加工和拆装，提高了成形效率，灵活方便。
上述的一种大长径比碳纤维复合材料管的成型方法，其特征在于，所述下模与中模采用中模凸块定位，所述上模与中模采用定位销定位。上述定位方式保证了模具的整体强度和尺寸精度，避免了夹纱情况的发生。
上述的一种大长径比碳纤维复合材料管的成型方法，其特征在于，所述模具的下模与中模在水平方向采用螺栓紧固连接，所述模具的上模与下模在垂直方向采用螺栓紧固连接。上述紧固连接方式利用螺栓构成的顶出机构使中模变为动模，使得脱模更加方便快捷，并同时保护了模具中产品的外形面及直线度。
另外，本发明还提供了一种大长径比碳纤维复合材料管成型方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将浸泡过脱模剂的气袋包覆在木芯模的表面，然后将预浸料平整地铺覆在充压气袋上；所述预浸料为碳纤维/环氧树脂预浸料；所述木芯内模为长方体，木芯模的外壁形状与碳纤维复合材料管的内壁形状相匹配，且木芯模的尺寸不大于所述碳纤维复合材料管的内壁尺寸；
步骤二、将泡沫铺覆在步骤一中所述预浸料上，并采用胶黏剂使泡沫之间粘结固化；
步骤三、采用压缩空气将步骤二中经粘结固化后的泡沫的表层吹扫干净，然后将预浸料铺覆在泡沫表层上，再取出包覆有充压气袋的木芯模，得到预制体；所述预浸料与步骤一中的预浸料的成分相同；
步骤四、将模具的中模和下模紧固连接，将中模和下模组成的腔体内壁清理干净，预热至70℃～80℃后均匀涂抹两遍脱模剂，然后将步骤三中得到的预制体的内壁中置入气袋，再装入中模和下模组成的腔体中，使气袋的两端从模具的接头处伸出并采用生硅胶保护，将气袋的一端装上气嘴后与空压机连接，另一端扎紧；所述模具的内壁形状与碳纤维复合材料管的外壁形状相匹配，且模具的内壁尺寸与所述碳纤维复合材料管的外壁尺寸相同；
步骤五、将模具的上模的内壁清理干净，预热至70℃～80℃后均匀涂抹两遍脱模剂，然后与步骤四中装入预制体的模具的下模紧固连接，在模具的上下侧装配加热板并将热电阻置于模具的预留采温点处，再在加热板的周围盖上外保温罩；
步骤六、开启空压机向气袋中充压，然后加热进行固化处理，经自然冷却后使气袋泄压并拆除加热板，再开启模具，取出成品后去除气袋，得到碳纤维复合材料管；所述碳纤维复合材料管的长径比大于60。
本发明首先将预浸料铺覆在包覆有气袋的木芯模上作为内层预浸料，然后将泡沫铺覆在预浸料上，再在泡沫外层铺覆预浸料作为外层预浸料，将包覆有充压气袋的木芯模取出得到预制体，在预制体内壁中置入气袋然后置于模具中并在气袋中充压进行加热固化处理，利用气袋充压后具有耐热性、柔软性和一定强度的性质，在预浸料的固化过程中保持对气袋充压膨胀，在预浸料、泡沫和模具的共同作用下，充压后的气袋持续对周围施加均匀的工作压力，即对模具模壁产生均匀压力，实现了对预浸料固化过程中的均匀施压，使预浸料层和泡沫层充分接触、紧密粘合，提高了碳纤维复合材料管的尺寸精度和表面质量，从而得到大长径比的碳纤维复合材料管。
上述的成型方法，其特征在于，步骤一中和步骤三中所述预浸料的纤维面密度为80g/m2～100g/m2，含胶量为40％。上述预浸料满足了碳纤维复合材料管的制备要求。
上述的成型方法，其特征在于，步骤二中所述泡沫为PMI泡沫。PMI泡沫具有轻质、高强和耐高温的综合优点，有助于提高碳纤维复合材料管的整体性能。
上述的成型方法，其特征在于，步骤六中所述碳纤维复合材料管的内层碳纤维复合材料层的厚度为0.1mm～0.5mm，外层碳纤维复合材料层的厚度为0.2mm～1.0mm，夹芯泡沫层的厚度为2mm～3mm。制备得到的碳纤维复合材料管的壁厚较小，质量轻、强度高，在航空器上具有广泛的应用。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的模具由上模板块连接而成的上模、中模板块连接而成的中模、下模板块连接而成的下模组合而成，通过增加下模、中模和上模中的各模板块增加了模具的长度，从而扩大了碳纤维复合材料管的长径比，提高了成形效率，灵活方便，安全可靠；另外，采用组合式的模具可有效避免预制体入模时的夹纱，方便了整体入模，脱模时先脱上模，然后利用螺栓构成的顶出机构使中模变为动模，使得脱模更加方便快捷，并同时保护了产品的外形面及直线度。
2、本发明分别通过木芯模和模具控制碳纤维复合材料管的内壁和外壁的形状和尺寸，并可通过调节包覆在泡沫上的预浸料的厚度，制备不同层数包覆的碳纤维复合材料管产品，且产品一次成型，形貌可控。
3、本发明采用气袋充压结合模压工艺，利用气袋充压后具有耐热性、柔软性和一定强度的性质，使放置于预制体内壁中的气袋膨胀并持续对周围施加均匀的工作压力，实现了对预浸料固化过程中的均匀施压，使预浸料层和泡沫层充分接触、紧密粘合，提高了碳纤维复合材料管的尺寸精度和表面质量，从而得到大长径比的碳纤维复合材料管。
4、本发明可通过调节固化处理过程中的气袋的充压膨胀程度来控制工作压力的均匀性和一致性，从而保证不同批次工艺过程的一致性，得到质量性能稳定的碳纤维复合材料管，方法简单易控，安全可靠；另外，由于固化过程中预浸料层和泡沫层的结合紧密，提高了纤维复合材料管的强度，从而有效控制了纤维复合材料管含胶量，进一步提高了产品的质量。
5、本发明的气袋体积可调，容易入模，固化处理过程中气袋充压膨胀程度易控，固化完成后将气袋泄压后取出，由于气袋表面光滑，铺覆在气袋上的预浸料较为平整，最终得到的碳纤维复合材料管的内外壁表面光洁，另外气袋价格相对低廉，制备成本较低，当气袋多次使用后膨胀性能变差时，可及时更换新的气袋，进一步保证了碳纤维复合材料管的质量稳定性。
6、本发明采用热板加热固化，即在模具上下两侧放置加热板，外套保温罩，加热板的数量和放置位置可根据工艺需求进行设计和组合，解决了制备大长径比的碳纤维复合材料管的加热固化中对大型加热装备的需求问题，且具有通用性，可重复多次利用，简单经济。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明大长径比碳纤维复合材料管制作模具的组合结构示意图。
图2为本发明大长径比碳纤维复合材料管制作模具的上模、中模和下模的结构示意图。
图3为本发明大长径比碳纤维复合材料管制作模具中模的爆炸图。
图4为本发明实施例1得到的碳纤维复合材料管的外部照片。
图5为本发明实施例1得到的碳纤维复合材料管的内部照片
附图标记说明
1—下模； 1-1—下模板块； 1-1-1—下模凹槽；
2—中模； 2-1—中模板块； 2-1-1—中模凸块；
2-1-2—中模凹槽； 3—上模； 3-1—上模板块；
3-1-1—上模凸块； 4—接头。
具体实施方式
本发明一种大长径比碳纤维复合材料管制作模具通过实施例1进行详细描述：
实施例1
如图1、图2和图3所示，本实施例的大长径比碳纤维复合材料管制作模具由下模1、中模2和上模3组成，所述下模1由多个下模板块1-1连接而成，每个所述下模板块1-1的上表面两侧均开设有下模凹槽1-1-1，所述中模2由两个中模板块单元组成，两个中模板块单元通过接头4连接，每个所述中模板块单元由多个中模板块2-1连接而成，所述中模板块2-1的下表面设置有与下模凹槽1-1-1配合的中模凸块2-1-1，中模板块2-1的上表面开设有中模凹槽2-1-2，所述模具的上模3由多个上模板块3-1连接而成，所述上模板块3-1的下表面两侧均设置有与中模凹槽2-1-2配合的上模凸块3-1-1。由于模具由上模板块连接而成的上模、中模板块连接而成的中模、下模板块连接而成的下模组合而成，通过增加下模、中模和上模中的各模板块增加了模具的长度，从而扩大了碳纤维复合材料管的长径比，提高了成形效率，灵活方便，安全可靠。
本实施例的大长径比碳纤维复合材料管制作模具的下模1与中模2采用中模凸块2-1-1定位，所述上模3与中模2采用定位销定位。上述定位方式保证了模具的整体强度和尺寸精度，避免了夹纱情况的发生。
本实施例的大长径比碳纤维复合材料管制作模具的下模1与中模2在水平方向采用螺栓紧固连接，所述模具的上模3与下模1在垂直方向采用螺栓紧固连接。上述紧固连接方式利用螺栓构成的顶出机构使中模变为动模，使得脱模更加方便快捷，并同时保护了模具中产品的外形面及直线度。
本发明大长径比碳纤维复合材料管的成型方法通过实施例2～实施例4进行详细描述。
本发明一种大长径比碳纤维复合材料管成型方法通过实施例2-实施例4进行详细描述：
实施例2
本实施例的成型方法包括以下步骤：
步骤一、将浸泡过脱模剂的气袋包覆在模具中的木芯模的表面，然后将一层FAW80碳纤维/环氧树脂编织布预浸料平整地铺覆在气袋上；所述FAW80碳纤维/环氧树脂预浸料的纤维面密度为80g/m2，含胶量为40％；所述木芯内模为长方体，木芯模的外壁形状与碳纤维复合材料管的内壁形状相匹配，且木芯模的截面高为83mm，宽63mm；
步骤二、将PMI泡沫铺覆在步骤一中所述预浸料上，并采用胶黏剂使泡沫之间粘结固化；
步骤三、采用压缩空气将步骤二中经粘结固化后的泡沫的表层吹扫干净，然后将两层FAW80碳纤维/环氧树脂编织布预浸料按45°方向紧密铺覆在泡沫表层上，再取出包覆有气袋的木芯模，得到预制体；
步骤四、将下模板块1-1连接组成下模1，中模板块2-1连接组成两个中模板块单元，将两个中模板块单元通过接头4连接组成中模2，将下模板块1-1上表面的下模凹槽1-1-1与中模板块2-1下表面的中模凸块2-1-1配合定位，然后将模具的中模2和下模1在水平方向采用螺栓紧固连接，将中模2和下模1组成的腔体内壁清理干净，预热至70℃～80℃后均匀涂抹两遍脱模剂，然后将步骤三中得到的预制体的内壁中置入气袋，再装入中模2和下模1组成的腔体中，使气袋的两端从模具的接头4处伸出并采用生硅胶保护，将气袋的一端装上气嘴后与空压机连接，另一端扎紧；所述模具的内壁形状与碳纤维复合材料管的外壁形状相匹配，且模具的截面高为90mm，宽70mm；
步骤五、将上模板块3-1连接组成上模3，将上模3的内壁清理干净，预热至70℃～80℃后均匀涂抹两遍脱模剂，然后将上模板块3-1下表面的上模凸块3-1-1卡在中模板块2-1上表面的中模凹槽2-1-2中，将上模3与中模2采用定位销定位，上模3与步骤四中装入预制体的下模1在垂直方向采用螺栓紧固连接，在模具的上下侧装配加热板并将热电阻置于模具的预留采温点处，再在加热板的周围盖上外保温罩；
步骤六、开启空压机向气袋中充压至0.1MPa，然后加热进行固化处理，经自然冷却至后60℃以下，使气袋泄压并拆除加热板，再松开下模1、中模2和上模3上的螺栓，用撬杠均匀开启模具，取出固化后的预制体并取出气袋，得到碳纤维复合材料管，如图4和图5所示；所述加热的过程为：先加热至90℃，然后向气袋内充压至0.35MPa～0.4MPa同时保温0.5h，继续升温至130℃并保温2h，再停止加热去除外保温罩；所述碳纤维复合材料管的截面高90mm，宽70mm，长6600mm，壁厚3.3mm，其中泡沫层壁厚为3mm，内层碳纤维复合材料层壁厚为0.1mm，外层碳纤维复合材料层壁厚为0.2mm，长径比为73。
实施例3
本实施例的成型方法包括以下步骤：
步骤一、将浸泡过脱模剂的气袋包覆在模具中的木芯模的表面，然后将五层FAW80碳纤维/环氧树脂编织布预浸料平整地铺覆在气袋上；所述FAW80碳纤维/环氧树脂预浸料的纤维面密度为85g/m2，含胶量为40％；所述木芯内模为长方体，木芯模的外壁形状与碳纤维复合材料管的内壁形状相匹配，且木芯模的截面高为83.5mm，宽63.5mm；
步骤二、将PMI泡沫铺覆在步骤一中所述预浸料上，并采用胶黏剂使泡沫之间粘结固化；
步骤三、采用压缩空气将步骤二中经粘结固化后的泡沫的表层吹扫干净，然后将五层FAW85碳纤维/环氧树脂编织布预浸料按45°方向紧密铺覆在泡沫表层上，再取出包覆有气袋的木芯模，得到预制体；
步骤四、将下模板块1-1连接组成下模1，中模板块2-1连接组成两个中模板块单元，将两个中模板块单元通过接头4连接组成中模2，将下模板块1-1上表面的下模凹槽1-1-1与中模板块2-1下表面的中模凸块2-1-1配合定位，然后将模具的中模2和下模1在水平方向采用螺栓紧固连接，将中模2和下模1组成的腔体内壁清理干净，预热至70℃～80℃后均匀涂抹两遍脱模剂，然后将步骤三中得到的预制体的内壁中置入气袋，再装入中模2和下模1组成的腔体中，使气袋的两端从模具的接头4处伸出并采用生硅胶保护，将气袋的一端装上气嘴后与空压机连接，另一端扎紧；所述模具的内壁形状与碳纤维复合材料管的外壁形状相匹配，且模具的截面高为90mm，宽70mm；
步骤五、将上模板块3-1连接组成上模3，将上模3的内壁清理干净，预热至70℃～80℃后均匀涂抹两遍脱模剂，然后将上模板块3-1下表面的上模凸块3-1-1卡在中模板块2-1上表面的中模凹槽2-1-2中，将上模3与中模2采用定位销定位，上模3与步骤四中装入预制体的模具的下模1在垂直方向采用螺栓紧固连接，在模具的上下侧装配加热板并将热电阻置于模具的预留采温点处，再在加热板的周围盖上外保温罩；
步骤六、开启空压机向气袋中充压至0.1MPa，然后加热进行固化处理，经自然冷却至后60℃以下，使气袋泄压并拆除加热板，再松开下模1、中模2和上模3上的螺栓，用撬杠均匀开启模具，取出固化后的预制体并取出气袋，得到碳纤维复合材料管；所述加热的过程为：先加热至90℃，然后向气袋内充压至0.35MPa～0.4MPa同时保温0.5h，继续升温至130℃并保温2h，再停止加热去除外保温罩；所述碳纤维复合材料管的截面高90mm，宽70mm，长6600mm，壁厚3.3mm，其中泡沫层壁厚为2mm，内层碳纤维复合材料层壁厚为0.5mm，外层碳纤维复合材料层壁厚为0.5mm，长径比为73。
实施例4
本实施例的成型方法包括以下步骤：
步骤一、将浸泡过脱模剂的气袋包覆在模具中的木芯模的表面，然后将两层FAW80碳纤维/环氧树脂编织布预浸料平整地铺覆在气袋上；所述FAW80碳纤维/环氧树脂预浸料的纤维面密度为100g/m2，含胶量为40％；所述木芯内模为长方体，木芯模的外壁形状与碳纤维复合材料管的内壁形状相匹配，且木芯模的截面高为81mm，宽61mm；
步骤二、将PMI泡沫铺覆在步骤一中所述预浸料上，并采用胶黏剂使泡沫之间粘结固化；
步骤三、采用压缩空气将步骤二中经粘结固化后的泡沫的表层吹扫干净，然后将八层FAW80碳纤维/环氧树脂编织布预浸料按45°方向紧密铺覆在泡沫表层上，再取出包覆有气袋的木芯模，得到预制体；
步骤四、将下模板块1-1连接组成下模1，中模板块2-1连接组成两个中模板块单元，将两个中模板块单元通过接头4连接组成中模2，将下模板块1-1上表面的下模凹槽1-1-1与中模板块2-1下表面的中模凸块2-1-1配合定位，然后将模具的中模2和下模1在水平方向采用螺栓紧固连接，将中模2和下模1组成的腔体内壁清理干净，预热至70℃～80℃后均匀涂抹两遍脱模剂，然后将步骤三中得到的预制体的内壁中置入气袋，再装入中模2和下模1组成的腔体中，使气袋的两端从模具的接头4处伸出并采用生硅胶保护，将气袋的一端装上气嘴后与空压机连接，另一端扎紧；所述模具的内壁形状与碳纤维复合材料管的外壁形状相匹配，且模具的截面高为90mm，宽70mm；
步骤五、将上模板块3-1连接组成上模3，将上模3的内壁清理干净，预热至70℃～80℃后均匀涂抹两遍脱模剂，然后将上模板块3-1下表面的上模凸块3-1-1卡在中模板块2-1上表面的中模凹槽2-1-2中，将上模3与中模2采用定位销定位，上模3与步骤四中装入预制体的模具的下模1在垂直方向采用螺栓紧固连接，在模具的上下侧装配加热板并将热电阻置于模具的预留采温点处，再在加热板的周围盖上外保温罩；
步骤六、开启空压机向气袋中充压至0.1MPa，然后加热进行固化处理，经自然冷却至后60℃以下，使气袋泄压并拆除加热板，再松开下模1、中模2和上模3上的螺栓，用撬杠均匀开启模具，取出固化后的预制体并取出气袋，得到碳纤维复合材料管；所述加热的过程为：先加热至90℃，然后向气袋内充压至0.35MPa～0.4MPa同时保温0.5h，继续升温至130℃并保温2h，再停止加热去除外保温罩；所述碳纤维复合材料管的截面高90mm，宽70mm，长8800mm，壁厚4.25mm，其中泡沫层壁厚为2.8mm，内层碳纤维复合材料层壁厚为0.25mm，外层碳纤维复合材料层壁厚为1.0mm，长径比为97。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种大长径比碳纤维复合材料管制作模具，其特征在于，由下模(1)、中模(2)和上模(3)组成，所述下模(1)由多个下模板块(1-1)连接而成，每个所述下模板块(1-1)的上表面两侧均开设有下模凹槽(1-1-1)，所述中模(2)由两个中模板块单元组成，两个中模板块单元通过接头(4)连接，每个所述中模板块单元由多个中模板块(2-1)连接而成，所述中模板块(2-1)的下表面设置有与下模凹槽(1-1-1)配合的中模凸块(2-1-1)，中模板块(2-1)的上表面开设有中模凹槽(2-1-2)，所述模具的上模(3)由多个上模板块(3-1)连接而成，所述上模板块(3-1)的下表面两侧均设置有与中模凹槽(2-1-2)配合的上模凸块(3-1-1)。
2.根据权利要求1所述的一种大长径比碳纤维复合材料管制作模具，其特征在于，所述下模(1)与中模(2)采用中模凸块(2-1-1)定位，所述上模(3)与中模(2)采用定位销定位。
3.根据权利要求1所述的一种大长径比碳纤维复合材料管制作模具，其特征在于，所述模具的下模(1)与中模(2)在水平方向采用螺栓紧固连接，所述模具的上模(3)与下模(1)在垂直方向采用螺栓紧固连接。
4.一种利用如权利要求1～3中任一权利要求所述的大长径比碳纤维复合材料管制作模具对大长径比碳纤维复合材料管进行成型的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将浸泡过脱模剂的气袋包覆在木芯模的表面，然后将预浸料平整地铺覆在气袋上；所述预浸料为碳纤维/环氧树脂预浸料；所述木芯内模为长方体，木芯模的外壁形状与碳纤维复合材料管的内壁形状相匹配，且木芯模的尺寸不大于所述碳纤维复合材料管的内壁尺寸；
步骤二、将泡沫铺覆在步骤一中所述预浸料上，并采用胶黏剂使泡沫之间粘结固化；
步骤三、采用压缩空气将步骤二中经粘结固化后的泡沫的表层吹扫干净，然后将预浸料铺覆在泡沫表层上，再取出包覆有气袋的木芯模，得到预制体；所述预浸料与步骤一中的预浸料的成分相同；
步骤四、将模具的中模(2)和下模(1)紧固连接，将中模(2)和下模(1)组成的腔体内壁清理干净，预热至70℃～80℃后均匀涂抹两遍脱模剂，然后将步骤三中得到的预制体的内壁中置入气袋，再装入中模(2)和下模(1)组成的腔体中，使气袋的两端从模具的接头(4)处伸出并采用生硅胶保护，将气袋的一端装上气嘴后与空压机连接，另一端扎紧；所述模具的内壁形状与碳纤维复合材料管的外壁形状相匹配，且模具的内壁尺寸与所述碳纤维复合材料管的外壁尺寸相同；
步骤五、将模具的上模(3)的内壁清理干净，预热至70℃～80℃后均匀涂抹两遍脱模剂，然后与步骤四中装入预制体的模具的下模(1)紧固连接，在模具的上下侧装配加热板并将热电阻置于模具的预留采温点处，再在加热板的周围盖上外保温罩；
步骤六、开启空压机向气袋中充压，然后加热进行固化处理，经自然冷却后使气袋卸压并拆除加热板，再开启模具，取出成品后去除气袋，得到碳纤维复合材料管；所述碳纤维复合材料管的长径比大于60。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中和步骤三中所述预浸料的纤维面密度为80g/m2～100g/m2，含胶量为40％。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中所述泡沫为PMI泡沫。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤六中所述碳纤维复合材料管的内层碳纤维复合材料层的厚度为0.1mm～0.5mm，外层碳纤维复合材料层的厚度为0.2mm～1.0mm，夹芯泡沫层的厚度为2mm～3mm。
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