Описана методика конечно-элементного математического моделирования процесса взаимодействия эластичной матрицы с листовой заготовкой при штамповке деталей полиуретаном в полузамкнутом объеме. На основе разработанной математической модели и численных исследований установлены оптимальные значения конструктивно-технологических факторов, при которых достигается максимальный уровень и равномерность распределения нормального контактного давления эластичной среды по поверхности заготовки. Описана методика и результаты экспериментальных исследований по оценке нормального контактного давления полиуретана при его нагружении в полузамкнутом объеме, подтверждающие адекватность разработанной математической модели. Получены диаграммы распределения нормального давления эластомера по площади листовой заготовки для различных геометрических форм эластичных матриц, которые используются при разработке технологий разделительной штамповки листовых деталей полиуретаном в полузамкнутом объеме.