El caso es que delphi toma el primer formulario creado como formulario principal de la aplicación, y al cerrarse este formulario, la aplicación termina.
No hace falta rebuscar tanto... me parece que lo que procede hacer es un tercer formulario, y que sea este el formulario principal (el primero que se crea). Podrías ocultarlo al nomas iniciar la aplicación y cerrarlo por código cuando detectas que los dos formularios han sido cerrados, para que la aplicación termine.
Hasta luego.
